i

 

İÇİNDEKİLER

Sayfa İÇİNDEKİLER ............................................................................................................. i

ÖZET ........................................................................................................................... ii

ABSTRACT................................................................................................................ iii

TEŞEKKÜR................................................................................................................ iv

ŞEKİLLER DİZİNİ ..................................................................................................... v

ÇİZELGELER DİZİNİ .............................................................................................. vii

1.GİRİŞ ........................................................................................................................ 1

2. KAYNAK ÖZETLERİ ............................................................................................ 3

3.MATERYAL ve YÖNTEM ................................................................................... 14

3.1. İmalat Teknolojisinin Önemli Bir Malzemesi Olarak Ahşap ve Ahşap Kompozitler .......................................................................................................... 14

3.2.Ahşabın İşlenmesi ................................................................................................ 18

3.3. Ağaç Malzemenin İşlenmesinde Ortaya Çıkan Kusurlar.................................... 22

3.4. Yüzey Pürüzlülük Parametreleri ......................................................................... 24

3.5. Yüzey Pürüzlülüğü Ölçme Yöntemleri............................................................... 27

3.6.Yüzey Pürüzlülüğü Üzerine Etkili Olan Faktörler............................................... 31

3.7.Bilgisayarla Bütünleşik Üretim (CAD, CAM,CNC) ........................................... 36

3.8. Kullanılan Materyaller ve Deney Düzeneği........................................................ 40

4. ARAŞTIRMA BULGULARI................................................................................ 45

4.1. Ra Açısından Değerlendirme.............................................................................. 47

4.2. Rz Açısından Değerlendirme.............................................................................. 57

4.3. Rq Açısından Değerlendirme.............................................................................. 61

5. TARTIŞMA ve SONUÇ........................................................................................ 66

6.KAYNAKLAR ....................................................................................................... 68

ÖZGEÇMİŞ ............................................................................................................... 75

 

ii

 

ÖZET

Yüksek Lisans Tezi

AHŞAP MALZEMENİN CNC İLE İŞLENMESİNDE YÜZEY KALİTESİNİ ETKİLEYEN İŞLEME PARAMETRELERİNİN BELİRLENMESİ

Ümmü KARAGÖZ

Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü

Orman Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı

Danışman: Yrd. Doç. Dr. Abdullah SÜTÇÜ

Günümüzde tasarım ve moda sektörü olan mobilya endüstrisinde yüzey düzgünlüğü,

en önemli kalite karakteristiklerinden birisi olup, ahşap malzemenin özelliklerine ve

işleme parametrelerine bağlıdır. İşleme parametrelerinin ve ağaç malzemenin

özelliklerinin bilinmesi, büyük kaynaklar ayrılarak alınan CNC tezgâhların daha

verimli kullanılmasına, günümüz rekabet şartlarında müşterinin istediği ürünü

istediği kalite düzeyinde en kısa zamanda üretmeye dolaylı ya da doğrudan katkı

sağlayacaktır.

Bu deneysel çalışmada; mobilya sektörünün temel hammaddesi olan MDF levhaların

CNC freze ile cep işlenmesinde kullanılan işleme parametrelerinin yüzey

pürüzlülüğü üzerine etkisi araştırılmıştır. Çalışmada; MDF üzerine zig zag takım

yolu kullanılarak yüksek hız çeliği (HSS) kesici takımlarla cep işleme yapılmıştır.

Farklı değerlerde mil devir hızı, uç ilerleme hızı, yanal adım ve işleme derinliğinin

yüzey pürüzlülüğüne etkileri deneysel olarak araştırılmıştır. Deney sonuçlarına göre,

Ra, Rz, Rq için R² değeri sırasıyla 89.19, 77.65, 71.91 bulunmuştur. Varyans analizi

ile yüzey pürüzlülüğü üzerine ilerleme hızı, devir hızı, yanal adım ve dalma derinliği

faktörlerinin önemli derecede etkilerinin olduğu belirlenmiştir. Faktörlerin yüzey

pürüzlülüğüne etkileri ise grafik ve tablolar halinde sunulmuştur.

Anahtar Kelimeler: Ahşap işleme, yüzey pürüzlülüğü, CNC freze,

2010, 76 Sayfa

 

iii

 

ABSTRACT

M.Sc. Thesis

INVESTIGATION OF MACHINING PARAMETERS ON THE SURFACE

QUALITY IN CNC ROUTING WOOD AND WOOD-BASED MATERIALS

Ümmü KARAGÖZ

Süleyman Demirel University Graduate School of Applied and Natural Sciences

Forest Products Engineering Department

Supervisor: Assist. Prof. Dr. Abdullah SÜTÇÜ

In furniture industry, design and fashion sector today, surface roughness, is one of

most quality characteristics, is related to wood properties and machining parameters.

Being aware of the machining parameters and wood properties, whether directly or

indirectly, will contribute to using more efficiently CNC router, invested a lot, also to

producing what customers ask for in shorter time and with expected quality in

today’s competitive environment.

In this experimental study; the effect of the machining parameters, used in pocket

milling of MDF (Medium Density Fiber Board), which is the main raw material of

furniture sector using CNC routing, on surface roughness have been studied. In

study; using zigzag cutter path, pocket milling has been employed on MDF by using

CNC router. The effects of different values of spindle speed, feed rate, stepover and

depth of cut on surface roughness have been studied experimentally. According to

the result of experiments, R² values for Ra, Rz, Rq have been found 89.19, 77.65,

71.91 respectively. Being significantly effects of spindle speed, feed rate, stepover

and depth of cut on surface roughness by analysis of variance have been determined.

The effect of factors on surface roughness has been showed in graphs and tables.

Key Words: Wood milling, surface roughness, CNC router

2010, 76 pages

 

iv

 

TEŞEKKÜR

Bu araştırma için beni yönlendiren, maddi ve manevi yardımlarını gördüğüm,

karşılaştığım zorlukları bilgi ve tecrübesi ile aşmamda yardımcı olan değerli

Danışman Hocam Yrd. Doç. Dr. Abdullah SÜTÇÜ’ ye teşekkürlerimi sunarım. CNC

ile ilgili her türlü problemlerde bana yardımcı olan ve yardımlarını esirgemeyen SDÜ

CAD/CAM Araştırma Uygulama Merkezi Araştırma Görevlisi Emre HAMAMCI’

ya, deney numunelerinin ölçümünde pürüzlük cihazını kullanmama olanak sağlayan

Yrd.Doç.Dr. Ergün GÜNTEKİN’e, istatistiksel analizlerde büyük desteğini

gördüğüm Yrd.Doç.Dr. Gültekin ÖZDEMİR ’e tez çalışmam boyunca bana yardımcı

olan değerli arkadaşım Onur İŞLEYEN ‘e teşekkür ederim.

1869-YL-09 No`lu Proje ile tezimi maddi olarak destekleyen Süleyman Demirel

Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Yönetim Birimi Başkanlığı’na teşekkür

ederim.

Tüm yaşantımda olduğu gibi, öğrenim hayatım boyunca da bana daima destek olan

Aileme minnet ve şükranlarımı sunarım.  

Ümmü KARAGÖZ

ISPARTA, 2010

 

 

v

 

ŞEKİLLER DİZİNİ

Şekil 3.1. Ülkemizdeki Lif levha üretim miktarı……………………………...... 16

Şekil 3.2. Yıllara göre mobilya ihracat ve ithalat değerleri…………………...... 17

Şekil 3.3. Kesici takımın açıları……………………………………………....... 19

Şekil 3.4. Ağaç malzemenin işlenmesi…………………………………………. 19

Şekil 3.5. Boyuna, Radyal ve Teget yönlerde kesme…………………………... 20

Şekil 3.6. Farklı işleme şekillerinin şematik gösterimi………………………… 20

Şekil 3.7. Planyalama işleminde kullanılan kalınlık makinesi…………………. 21

Şekil 3.8. Amerikan karaağacı (Ulmus americana) odununda planyalamada farklı derecelerde kalkık liflilik kusuru……………………………..

22

Şekil 3.9. Söğüt (Salix spp) odununda çeşitli derecelerde pürüzlü liflilik kusuru…………………………………………………………….....

23

Şekil 3.10. Seker akçaağacı (Acer saccharum) odununda çeşitli derecelerde yongalı liflilik kusuru………………………………….………........

23

Şekil 3.11. Lale ağacı (Liriodendron tulipifera) odununda çeşitli derecelerde yonga izi kusuru……………………………………….…………… 24

Şekil 3.12. Ağaç malzemenin islenmesinde ortaya çıkan gevsek liflilik kusuru 24

Şekil 3.13. İşlenmiş yüzeylerdeki yüzey pürüzlülük profili……………………. 25

Şekil 3.14. Yüzey karakteristiklerinin şematik görünümü……………………... 26

Şekil 3.15. Profil sapmalarının ortalaması……………………………………... 27

Şekil 3.16. Çukur ve tepe yüksekliklerinin mutlak ortalaması…………………. 27

Şekil 3.17. İğne taramalı ve lazer taramalı yöntemler ile elde edilen yüzey profilleri……………………………………………………………. 31

Şekil 3.18. Ağaç malzemenin işlenmesinde yüzey pürüzlülüğünü etkileyen faktörler…………………………………………………………….. 32

Şekil 3.19. Dik işlemede işleme parametreleri…………………………………. 33

Şekil 3.20. Aynı yönlü ve zıt yönlü işleme şekillerinin şematik gösterimi…….. 34

Şekil 3.21. Farklı takım yollarının karşılaştırılması……………………………. 34

Şekil 3.22. Meşe odununun kör ve keskin bıçakla işlenmesi sonucu yüzey profilinin durumu…………………………………………………...

35

Şekil 3.23. CAD/CAM/ CNC entegrasyon şeması……………………………... 40

Şekil 3.24. Mekano P 1500 model CNC Freze………………………………… 41

Şekil 3.25. Deneylerde kullanılan kesici uç……………………………………. 42

Şekil 3.26. ArtCAM de hazırlanmış cep işleme tasarımı………………………. 43

 

vi

 

Şekil 3.27. İşlenen örneklerin deney tasarımına göre numaralandırılması…….. 43

Şekil 3.28. Yüzey pürüzlülük ölçüm cihazı…………………………………….. 44

Şekil 4.1. 5 mm yanal adım ile işlenmiş örneklerin yüzey profili……………… 45

Şekil 4.2. 3 mm ve 2 mm yanal adım ile işlenmiş örnek yüzeyleri…………….. 46

Şekil 4.3. Ra değeri için uygulanan modelin doğruluk testi……………………. 48

Şekil 4.4. Ra değerinin yanal adım ve dalma derinliğine göre değişimi……...... 49

Şekil 4.5. Ra değerinin yanal adım ve devir hızına göre değişimi……………... 49

Şekil 4.6. Ra değerinin yanal adım ve ilerleme hızına göre değişimi………….. 50

Şekil 4.7. Ra değerinin dalma derinliği ve ilerleme hızına göre değişimi……... 50

Şekil 4.8. Ra değerinin ilerleme ve devir hızına göre değişimi………………… 51

Şekil 4.9. Ra değerinin ilerleme ve devir hızıyla değişimi……………………... 52

Şekil 4.10. Ra değerinin dalma derinliği ve devir hızına göre değişimi……….. 52

Şekil 4.11. Yanal adımın Ra değerine etkisi………………………………….... 53

Şekil 4.12. İlerleme hızının Ra değerine etkisi…………………………………. 53

Şekil 4.13. Devir hızının Ra değerine etkisi……………………………………. 54

Şekil 4.14. Dalma derinliğinin Ra değerine etkisi……………………………… 54

Şekil 4.15. Rz değeri için uygulanan modelin doğruluk testi…………………... 58

Şekil 4.16. Rz değerinin yanal adım ve ilerleme hızına göre değişimi………… 58

Şekil 4.17. Rz değerinin yanal adım ve dalma derinliğine göre değişimi……… 59

Şekil 4.18. Rz değerinin yanal adım ve devir hızına göre değişimi……………. 59

Şekil 4.19. Rz değerinin ilerleme hızı ve dalma derinliğine göre değişimi……. 60

Şekil 4.20. Rz değerinin ilerleme hızı ve devir hızına göre değişimi…………... 60

Şekil 4.21. Rz değerinin dalma derinliği ve devir hızına göre değişimi……….. 61

Şekil 4.22. Rq değeri için uygulanan modelin doğruluk testi………………….. 62

Şekil 4.23. Rq değerinin yanal adım ve ilerleme hızına göre değişimi……….. 63

Şekil 4.24. Rq değerinin yanal adım ve dalma derinliğine göre değişimi……... 63

Şekil 4.25. Rq değerinin yanal adım ve devir hızına göre değişimi……………. 64

Şekil 4.26. Rq değerinin ilerleme hızı ve dalma derinliğine göre değişimi……. 64

Şekil 4.27. Rq değerinin dalma derinliği ve devir hızına göre değişimi……….. 65

 

 

 

vii

 

ÇİZEL GELER DİZİNİ

Çizelge 3.1.Türkiye’de orman ürünleri talep ve karşılanma durumu…………... 15

Çizelge 3.2. Farklı yüzey pürüzlülük aletlerinin özellikleri……………………. 29

Çizelge 3.3. İğne taramalı ve Lazer yöntemlerin karşılaştırılması…………...... 30

Çizelge 3.4. İşleme parametreleri………………………………………………. 42

Çizelge 4.1. İşleme parametreleri, düzeyler ve değerleri………………………. 46

Çizelge 4.2. Tanımlayıcı istatistikler…………………………………………… 47

Çizelge 4.3. Ra değeri için varyans analiz tablosu……………………………... 47

Çizelge 4.4. Talaş Kaldırma Oranı……………………………………………... 56

Çizelge 4.5. Rz değeri için varyans analiz tablosu……………………………... 57

Çizelge 4.6. Rq değeri için varyans analiz tablosu……………………………... 62

 

1

 

1.GİRİŞ

Küresel rekabet şartlarının çetinleşmesi, ulusal ve uluslar arası pazarlarda mobilya

tasarımına olan ilginin artması, Orman Endüstri işletmelerini ileri teknolojilere

yatırım yapmaya, yüksek kalite ve hizmet üretmeye zorlamıştır. Günümüz

piyasalarında tasarım ve moda sektörü olan mobilya endüstrisi işletmeleri bu rekabet

koşullarında büyük yatırımlar yapmak durumunda kalmışlardır. Bu sebeple

işletmeler, son trendleri takip edebilmek, müşteri isteklerine anında cevap

verebilmek, farklı tasarımlar uygulayabilmek için ve ayrıca son yıllarda küreselleşme

ve düşük işçilik ücretleri ile rekabet üstünlüğü sağlayan Çin olgusuna karşı ileri

teknoloji ürünü olan CNC tezgâhlara yatırım yapmışlardır. Yüksek hızda işleme

yapan CNC tezgahlar üzerinde satıcı firma tarafından hazırlanmış hazır motifler ve

desenler bulunmakta ve işletmeler makine üzerinde gelen bu tasarımları

kullanmaktadırlar. Böylelikle müşteri isteklerine anında cevap verilebilmekte fakat

müşteri memnuniyeti sınırlı tasarımlarla karşılanmaktadır. Gelişmekte olan tüm

ülkelerde olduğu gibi ülkemizde de orman ürünleri sanayinde CNC (Computer

Numerical Control) tezgahlarının kullanım oranı her geçen gün artmaktadır. Bunun

yanında mobilya tasarımı da büyük önem kazanmakta ve işletmeler CAD-CAM-

CNC entegrasyonuna önem vererek kendi kimliğine sahip tasarımlar

oluşturabilmektedirler.

Büyüyen dünya pazarında ülkelerin rekabet gücünde en etkili rol modern tasarıma

verilen önemdir. Mobilya sektörü de bir modern tasarım sektörü olduğu için,

ülkemizinde kendi kimliğine sahip tasarımlar yaparak dünya çapında rekabet gücüne

sahip bir marka oluşturması gerekmektedir. Bunun için sanayi kuruluşları, çağdaş

konfor anlayışına uygun yeni ürün üretilmesi, standardın yükseltilmesi, maliyet

düşürücü ve kalite yükseltici yeni tekniklerin uygulanması, yeni teknoloji

geliştirilmesi veya yeni teknolojilerin ülke koşullarına uydurulması gibi konularda

AR-GE faaliyetlerine önem ve öncelik vermelidir (Anonim, 2006). Bununla birlikte

mevcut kapasitelerinde bulunan CNC tezgahlardan maksimum şekilde yaralanmaları

gerekmekte ve CAD/CAM entegrasyonu ile hızlı ve değişik ürünler üretmeleri

gerekmektedir. Ayrıca üretilen ürünün yüzey kalitesi, işleme parametrelerine ve

 

2

 

işlenen malzemenin özelliklerine göre değişmektedir. Bu nedenle müşteri

memnuniyeti sağlamak amacıyla ve sıkıntılı dönemlerinde büyük yatırımlar yapılıp

alınan CNC tezgâhlardan maksimum verim elde edilebilmesi için, ilk olarak

CAD/CAM entegrasyonunun kurulması, farklı tasarımların oluşturulması, kullanılan

malzemenin işlenme özelliklerinin çok iyi bilinerek uygun işleme parametrelerinin

elde edilmesi gerekmektedir.

Metal işleme sektöründe bu konuda çok sayıda bilimsel araştırma bulunmasına

rağmen ahşap işleme sektöründe sınırlı sayıda araştırmanın varlığı görülmektedir. Bu

kapsamda gerçekleştirilen çalışmanın özellikle mobilya endüstrisine önemli bir yol

gösterici olacağı düşünülmektedir.

Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Orman Endüstri

Mühendisliği Anabilim Dalında yüksek lisans tezi olarak hazırlanan bu çalışmada

başlangıçta kapsamlı bir literatür araştırması yapılarak konuya ilişkin ulusal ve

uluslararası güncel kaynaklar verilmiştir. Çalışmanın materyal ve yöntem kısmında;

öncelikle Orman Endüstri sanayisi hakkında kısaca bilgi verilmiş, arkasından

materyal olarak genel anlamda ahşap malzeme, işleme şekilleri, işleme kusurları ve

Bilgisayar destekli üretim-CNC işleme konuları kapsamlı bir şekilde ele alınmıştır.

Deneysel çalışmanın en önemli kısmını oluşturan bulgular kısmında ise

gerçekleştirilen deney sonuçlarına göre MDF levhaların CNC freze ile farklı işleme

parametreleri altında işlendiğinde oluşan yüzey pürüzlülük değerleri istatistiksel

analizler ile değerlendirilmiş, mevcut literatür ile benzerlik ve farklılıkları, gelecekte

yapılacak çalışmalara yönelik öneriler tartışma ve sonuç kısmında ortaya

konulmuştur.

 

 

 

 

 

 

3

 

2. KAYNAK ÖZETLERİ

Ahşap malzemenin işlenmesinde istenilen yüzey kalitesinin ilk defada

sağlanamaması ek üretim süreçlerini ve yardımcı malzeme kullanımını, dolayısıyla

ek maliyetleri gerektirmektedir. Bu nedenle en iyi verimi, kabul edilebilir kalite

düzeyinde sağlayan işleme şartlarının bilinmesi konusunda yapılan bilimsel

çalışmalar yaklaşık elli yıldır devam etmektedir (Davis, 1962). Teknolojinin her

geçen gün daha da gelişmesiyle, farklı ahşap türevi levhalar, farklı teknolojik makine

ve tezgahlar ve kesici uçların geliştirilmesi, işleme parametrelerinin de sürekli

araştırılmasını gerekli kılmıştır.

Yüzey pürüzlülüğü ile ilgili metal işleme sektöründe çok sayıda çalışma

bulunmaktadır. Örneğin Lou vd. (1998), ilerleme hızı, devir hızı ve kesiş derinliği

faktörlerini bağımsız değişken olarak almış, bu faktörlere bağlı olarak yüzey

pürüzlülük değerini veren çoklu regresyon modelini geliştirmişlerdir. İlerleme

hızının çoklu regresyon modelinde yüzey pürüzlülüğünü belirlemek için önemli

olduğunu belirtmişlerdir.

Sakarya (2005), CNC tezgâhların ve imalat yazılımlarının gelişmesi ile büyük

hacimlerde talaş kaldırmanın mümkün olduğundan ve imalat maliyetlerinin oldukça

düştüğünden bahsetmiştir. İmalat maliyetlerinin azaltılmasında önemli etken olan

kesme parametrelerinin doğru seçimiyle ve iyi bir kombinasyonu ile istenilen yüzey

pürüzlülüğüne ulaşılabilineceğini belirtmiş, kalıp çeliği üzerinde tek yönlü, zigzag ve

spiral takım yolları kullanılarak yüksek hız çeliği (HSS) kesici takımlarla cep işleme

işlemlerini gerçekleştirmiştir. Her üç takım yolunda da kontrol edilebilen, ilerleme,

talaş derinliği ve kesici yanal adımı için dört farklı seviye değerlerini belirlemiştir.

Deneysel analizlerde Taguchi deney tasarımı yöntemi kullanılmıştır. Cep işleme için

son talaş işlemesinde kesme hızı, ilerleme, talaş derinliği ve yanal ilerlemenin en iyi

seviye değerleri uygulanarak yapılan deney neticesinde oluşan pürüzlülük değerleri

açısından spiral takım yolunun en ideal takım yolu olduğunu ifade etmiştir.

İşbilir (2006), tornalama işlemlerinde takım ömrüne etkili olan faktörleri, sebep-

sonuç diyagramı halinde ortaya koymuştur. Çeşitli parametrelerin yüzey pürüzlülüğü

 

4

 

ve takım ömrü üzerine etkisini tespit ederek, bu faktörlere göre yüzey pürüzlülüğü ve

takım ömrünü modellemiştir. Yüzey pürüzlülüğünde ve takım ömründe, kesme hızı,

malzeme sertliği, uç radüsü ve ilerleme faktörlerinin etkili olduğunu, kesme sıvısının

ve kesme derinliğinin de etkili olmadığını bulmuştur. Yüzey pürüzlülüğü ve takım

ömrü tahmini için yapılan regresyon analizinde, yüzey pürüzlülük için R² = 0,591,

takım ömrü için R² = 0,952 değerlerini elde etmiştir.

Yüzey kalitesi, müşterilerce talep edilen en belirgin isteklerden biridir ve işlenmiş

malzemenin yüzey kalitesinin en büyük göstergesindendir. Çalışmaların birçoğunda

yüzey pürüzlülüğü üzerine etki eden işleme parametrelerinin etkisi araştırılmıştır.

Bajıc vd. (2008), frezelenmiş metallerde kesme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğü

üzerine etkisini incelemişlerdir. Etkili faktörler olarak kesme hızı, besleme oranı ve

kesme derinliği etkili faktörler olarak düşünülmüş ve yüzey pürüzlülüğü etkilerinin

belirlenmesi için regresyon analizi ve yapay sinir ağları gibi matematiksel modeller

kullanarak, optimal kesme parametreleri tek yönlü optimizasyon algoritması ile

belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlarda yapay sinir ağlarının regresyon analizine göre

daha iyi sonuçlar verdiği gözlenmiştir. Kesme hızı ve besleme oranının yüzey

pürüzlülüğüne etkisinin olduğu fakat kesme derinliğinin önemsiz olduğu, en önemli

etkiye sahip parametrenin ise besleme hızı olduğunu belirtmişlerdir.

Çoğun ve Özses (2002), metal endüstrisinde CNC tezgahlarda değişik işleme

koşullarının işlenen parçaların yüzey pürüzlülüğü üzerine etkisini deneysel olarak

incelemişlerdir. Deneylerde, takım ilerleme hızı, iş parçası / takım dönme hızı, tabla

ilerlemesi ve paso derinliği gibi işleme parametreleri değiştirilmiş ve yüzey

pürüzlülüğünün gösterdiği değişimi incelemişleridir. Deney sonuçlarında iş mili

dönme hızı arttırıldığında yüzey pürüzlülüğünün iyileştiği, takım ilerlemesi

arttırıldığında ise yüzey pürüzlülüğün kötüleştiğini belirtmişlerdir.

Çolak (2006) sert malzemelerin frezelenmesi esnasında oluşan kesici takım

aşınmalarını, CNC freze tezgahı üzerine yerleştirilen farklı sensörler ile belirleyerek

frezeleme için en uygun kesme koşullarını Bulanık Mantık Modelleme ve Genetik

Programlama gibi yapay zeka algoritmalarıyla değerlendirerek tespit etmiştir.

 

5

 

Çalışma sonunda, sert metal frezelemede kesici takım aşınmasını etkileyen faktörler

değerlendirilerek uygun sensör seçimi, optimum kesme şartlarının tespit edilebilmesi

yapay zeka algoritmaları kullanılarak elektronik ortamda gerçekleştirilmiştir. Bunun

yanında tırlama olmadan, kararlı kesme şartlarının tespiti için geliştirilen Bulanık

Mantık Modelinde, işleme anında oluşan ses sinyalleri ve kesme kuvveti

sinyallerinin detaylı analizi yapılarak optimum kesme koşullarına ulaşmaya

çalışmıştır.

Ahşap malzemenin işlenmesinde değişik işleme şekillerini kullanarak (planyalama,

zımparalama, tornalama. vb.) yüzey pürüzlülüğü üzerine etkili faktörleri araştıran

literatür incelendiğinde konuya ilişkin bilimsel çalışmalar aşağıda özetlenmiştir.

Masif panellerin veya levhaların (MDF,Yonga levha vb.) üst yüzey işlemlerine tabi

tutulmadan önce yüzey düzgünlüğünün sağlanması için zımparalama işleme

yapılması gerekmektedir. Zımparalama işleminin iyi yapılması son ürünün yüzey

kalitesinin düzgün olmasını etkiler. Bu nedenle farklı zımparalama faktörlerinin

yüzey pürüzlülüğüne etkisi veya zımparalanmış yüzeylerin pürüzlülük analizleri

üzerine birçok araştırmalar yapılmıştır (Rıchter vd., 1995; Lemaster ve Beall, 1996;

Gurau vd., 2006; Nemli vd., 2007).

Gürtekin (1996), mobilya üretiminde yaygın olarak kullanılan Kayın (Fagus

orientalis) ve Karaçam (Pinus nigra ) örneklerini rendeleme makinesi ile  işleyerek,

rendeleme makinelerinin ilerleme hızı, kesme hızı ve kesici sayısına bağlı olarak,

işlenen ahşabın yüzey kalitesinde meydana gelen etkilenmeleri araştırmıştır. Düzgün

yüzey elde etmek için, ilerleme hızını düşürüp, kesme hızını ve kesici sayısını

artırmak gerektiğini belirtmiştir.

Akbulut ve Ayrılmış (2006), MDF üretiminde kullanılan basınç odunu ve normal

odun oranlarının yüzey pürüzlülüğü üzerine etkisini araştırmışlardır. Basınç odunu /

normal odun oranını, 75 / 25 ve 10 / 90 olarak almışlardır. Sonuç olarak yüksek

basınç odunu içeriğine sahip levhalarda (75 / 25) daha düşük yüzey adsorpsiyonu,

daha pürüzlü yüzeyler elde etmişlerdir.

 

6

 

Kılıç ve Demirci (2003), mobilya ve yapı endüstrisinde yaygın olarak kullanılan

sarıçam (Pinus sylvestris ) ve kestane ( Castanea sativa) odunlarını kullanarak, ağaç

türü, testere diş sayısı ve besleme hızlarının yüzey pürüzlülüğüne etkilerini

araştırmışlardır. Ölçümler TS 930 esas alınarak iğne taramalı ölçme cihazı ile

yapılmıştır. Ölçüm sonuçlarına göre, en düzgün yüzey sarıçamda 40 dişli testere ile

elde edilmiştir.

Ayrılmış vd. (2006), Tetra (Tetraberlinia bifoliolata) ağacından elde edilen

kontrplakları çeşitli yangın geciktirici kimyasallarla muamele ederek, kullanılan

emprenye maddelerinin yüzey pürüzlülüğüne etkisini araştırmışlardır. Çalışmada

yüzey pürüzlülük değerleri olarak; ortalama pürüzlülük (Ra), on nokta yüksekliği

(Rz) ve maksimum pürüzlülük (Rmax) değerleri ölçülmüştür. Çalışma sonunda; en

düşük ortalama pürüzlülük değeri %3 konsantrasyonundaki boraks ile muamele

edilmiş kontrplaklarda (Ra= 11,09 μm), en yüksek ortalama pürüzlülük değeri %6

konsantrasyonundaki borik asit ile muamele edilmiş kontrplaklarda (Ra= 12,44 μm )

bulmuşlar ve yangın geciktirici kimyasalların konsantrasyonunun artmasıyla yüzey

pürüzlülüğünün arttığını saptamışlardır.

Korkut (2005) ,yüzey pürüzlülüğü ile ilgili bilgi ayrıntılı bir literatür derlemesi

sunmuştur.

İlter vd. (2002), Uludağ göknarı odunu teğet ve radyal yönde kesildikten sonra,

rendelemede bıçak sayısı ve besleme hızına, zımparalamada değişik zımpara

numaralarına ve rutubete göre yüzey pürüzlülük değişimini incelemişlerdir. Sonuç

olarak; düşük rutubet miktarı ve besleme hızında yüzey pürüzlülük değerlerinin

düşük olduğun belirtmişlerdir. Ayrıca yüksek zımpara numaralarında ve teğet

yüzeylerde daha düzgün yüzeyler elde etmişlerdir.

Aras vd. (2007), farklı tornalama tekniklerinin ağaç malzemede yüzey pürüzlülüğüne

etkisini araştırmışlardır. Bu kapsamda ağaç tornacılığında yaygın olarak kullanılan

ceviz (Juglans regia), doğu kayını (Fagus orientalis ), ıhlamur (Tilia grandifolia) ve

kavak (Populus tremula) odunlarından hazırlanan örnekler, kesme ve kazıma tekniği

ile işlenmiştir. Fakat işlenen örneklerin yüzeyleri çok pürüzlü olduğu için iğne

 

7

 

taramalı pürüzlülük ölçüm cihazı ile ölçüm yapılamamıştır. Pürüzlülük ölçümlerini

duyusal değerlendirme yaparak, en düzgün yüzeyi kesme yöntemiyle tornalanmış

cevizde, en pürüzlü yüzeyi ise kazıma yöntemi ile tornalanmış kavakta elde

etmişlerdir. Ağaç malzeme tornalama işlemlerinde düzgün yüzey elde etmek için

kesme yönteminin kullanılmasını, malzeme olarak da cevizin tercih edilmesini

önermişlerdir.

Çalışmaların büyük bir kısmında, geleneksel makinelerle yapılan işleme, belirli ağaç

türleri, işlenme parametreleri ve yüzey kaliteleri incelenmiştir. Ahşap malzeme,

metal ve plastik malzemeye göre kolay işlenebilir olması nedeniyle yapı ve

doğramacılıkta daha çok tercih edilmektedir. Ayrıca masif malzemelerin heterojen

bir yapıya sahip olması nedeniyle işleme özellikleri üzerine yıllardan beri çalışmalar

yapılmaktadır.

Malkaçoğlu ve Özdemir (2006) ve Malkoçoğlu (2007), Batı Karadeniz bölgesinde

doğal olarak yetişen yapraklı ağaç ( kestane, kayın ve kızılağaç) ve iğne yapraklı

ağaç odun (sarıçam, doğu ladini) örneklerinin farklı işleme şekilleri ile işlenmesinde,

işlenme performanslarının ve yüzey pürüzlülüklerinin belirlenmesi üzerine bir

araştırma yapmışlardır. Çalışma sonucunda, yapraklı ağaçların (Y.A.) iğne yapraklı

ağaçlara (İ.Y.A.) göre daha yüksek işlenme performansına sahip olduğunu, bunun

nedeninin ise yapraklı ağaçların daha yüksek yoğunluk değerine sahip olduğunu

belirtmişlerdir. Bununla birlikte yapraklı ağaçlardan kayın ve iğne yapraklı

ağaçlardan sarıçam en yüksek işlenme performansına sahip türler olarak

belirtilmiştir.

Fujiwara vd. (2003; 2004; 2005) Japon meşesi (Quercus mongolica) ve Japon kayını

(Fagus crenata) üzerinde farklı kumlarda zımpara kullanarak yüzeyde meydana

gelen, düşük tepe yüksekliği (Rpk), çekirdek pürüzlük derinliği (Rk), azaltılmış

çukur derinliği (Rvk) gibi pürüzlülük parametrelerini iğne taramalı ölçüm cihazı ve

duyusal yöntemlerle ölçerek bu iki yöntemin karşılaştırmasını yapmışlardır. İğne

taramalı ölçüm cihazı ile ölçülen yüzey profili Gaussian cihazı ile filtrelenmiştir.

Ayrıca işlenmiş örnekler, on beş bayan ve on bay tarafından yüzeylere elle

 

8

 

dokunularak duyusal ölçümleri yapılmıştır. Sonuç olarak odunun yüzey

pürüzlülüğünün duyusal yöntemlerle de ölçülebileceğini belirterek, ölçümler için

kullanılan her iki yöntemin ölçüm sonuçlarının benzer olduğunu ifade etmişlerdir.

Aguilera ve Martin (2001), Kilic vd. (2006) kayın (Fagus orientalis) ve kavak

(Populus tremula) kerestelerinden kesilerek elde edilen örnekler üzerinde teğet ve

radyal yönde planyalama ve zımparalama işlemleri yaparak, iğne taramalı ölçüm

cihazı ile pürüzlülük ölçümlerini yapmışlardır. Sonuç olarak, kavak örneklerinde Ra

değerini planyalanmış yüzeylerde teğet ve radyal yönlerde, 7,05 ve 7,36 µm, kayın

örneklerinde 7,90 ve 8,90 µm bulmuşlardır.

Efe ve Gürleyen (2003) mobilya endüstrisinde yaygın olarak kullanılan yalancı

akasya (Robinia pseudoacacia), ve ceviz (Juglans regia) odunlarından hazırlanan

deney örneklerini kullanarak, ağaç türü, kesiş yönü, bıçak sayısı ve devir hızı gibi

parametrelerin yüzey pürüzlülük değeri üzerine etkilerini araştırmışlardır. Ölçümleri

TS 930 esaslarına göre iğne taramalı ölçüm cihazı kullanarak yapmışlardır. Ölçümler

sonucunda, dört bıçaklı kesicilerle teğet yönde 10000 dev/ dak. devir hızında akasya

örnekleri üzerinde en düşük yüzey pürüzlülük değerini elde edilmiştir.

Usta vd. (2007) planyalamada kesme derinliği, besleme oranı ve bıçak sayısının

yüzey pürüzlülüğü üzerine etkisini araştırmışlardır. Bu nedenle dekoratif mobilya

üretiminde yaygın kullanıma sahip akasya (Robinia pseudoacacia) ve meşe (Quercus

petraea) odunlarından 2 ve 4 bıçaklı planya bıçağı, 5 ve 9 m/min besleme oranı,1,2

ve 4 mm kesme derinliği uygulayarak örnek hazırlamışlardır. Yüzey pürüzlülük

ölçümlerini TS 930’ a göre Mitutoyo SJ-301 pürüzlülük cihazı ile yapmışlardır.

Ölçüm sonuçlarına göre akasyanın meşeye göre daha düzgün yüzey verdiğini,

besleme oranı ve kesme derinliği azaldıkça, bıçak sayısı arttıkça yüzey

pürüzlülüğünün azaldığını belirtmişlerdir.

İşleme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğü üzerine etkisinin araştırılması ile ilgili

araştırmaların bir kısmında daha homojen bir malzeme olan MDF kullanılmıştır (bkz.

Aguilera vd., 2000). Hiziroğlu vd. (2004) Tayland‘ da geleneksel olarak üretilen

yonga levha ve MDF levhaların 180 ve 200 numaralı zımparalarla zımparalanması

 

9

 

sonucu, levhaların yüzey pürüzlülük değerlerini iğne taramalı ölçüm cihazı ile

ölçmüşlerdir. Levhaların yüzey pürüzlülük ölçüm sonuçlarına göre yonga levhaların

Ra, Rz, Rmax değerlerinin MDF’ye göre daha yüksek olduğunu, örneğin yonga

levhaların Ra değerinin (8,23µm) MDF’nin Ra değerinden 2,7 kat daha büyük

olduğunu belirtmişlerdir.

Lin vd. (2006), çalışmalarında laboratuar ortamında ve ticari olarak üretilen farklı

yoğunluktaki MDF levhaların işlenebilme özelliklerini araştırmışlardır. Dijital

kamera kullanarak işleme esnasında görüntü almışlardır. Sonuç olarak yüksek

yoğunluktaki MDF’lerin işlenebilirliğinin düşük yoğunluk değerine sahip MDF’lere

göre daha iyi yüzeyler verdiğini tespit etmişlerdir.

Stewart (1992), Engin vd. (2000), Philbin ve Gordon (2006), Davim vd. (2008a, b),

çalışmalarında MDF’nin işlenebilirliği üzerine kesme parametrelerinin, kesme

kuvvetlerinin, uç geometrisi ve iş parçasının etkisini araştırmışlardır. Sonuç olarak

yüksek devir sayısında ve düşük besleme oranında düşük pürüzlülük değeri elde

etmişlerdir.

Hızıroğlu (1996) sert levhalar ve MDF de yüzey pürüzlülük ölçümlerini iğne

taramalı ölçüm cihazı ile yapmış ve sert levhaların MDF’den daha iyi yüzey

stabilitesi gösterdiğini, ayrıca yüksek yoğunluğa sahip levhaların yüzey pürüzlülük

değerlerinin daha düşük olduğunu belirtmiştir. Hiziroğlu ve Kosonkorn (2006) ,

Hızıroğlu ve Suzuki (2007) MDF ve yonga levhaların zımparalama işleminden sonra

yüzey pürüzlülük ölçümlerini değerlendirmişlerdir.

Hernandez ve Cool (2008), yüzey işlemleri uygulanmadan önce Kanada Huş

odununu yüzeyleri üzerine liflere karşı ve paralel yönde helisel planyalanma ve alın

işleme yapmışlardır. Alın işlemesi için üç besleme hızı ve kesme derinliği, helisel

planyalama için üç kesme derinliği değeri uygulamışlardır. Her iki işleme sonucunda

da kesme derinliğinin yüzey pürüzlülüğüne etkisinin olmadığını, helisel işlemede

görsel herhangi bir işleme kusuru oluşmazken alın işleme yapılan örneklerde

ilerleme hızının yapışma direnci ve yüzey kalitesi üzerinde önemli etkisinin

olduğunu belirtmişlerdir. Yine Keturakıs ve Juodeikiene (2007) huş odunu üzerinde

 

10

 

keskin ve düz bıçaklarla liflere paralel ve karşı yönde planyalama işleme yaparak

işleme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğü üzerine etkisini belirlemişlerdir.

Özellikle CNC frezeleme konusunda yapılan çalışmalarda;

Lin ve Lin (1999), kalıp endüstrisinde oyma işleminin bilgisayar destekli

üretiminden bahsetmektedirler. Bu amaçla bilgisayar destekli tasarım, üretim ve

kalite kontrol amaçlı CAD/CAM kullanmışlar ve NC kodlarını oluşturmuşlardır.

İşlem sırasında sapma analizleri için algoritmalar oluşturmuşlardır.

Costes ve Larricq (2002), yüksek hızda kesme işleminin yaklaşık 10 yıl önce metal

endüstrisinde kullanılmış olduğunu ve bu teknolojinin yüzey kalitesi ve ürün

çıktılarında avantaj sunması nedeniyle avantajlı olduğunu belirtmişlerdir. Bu nedenle

ahşap işlemede yüksek hızda kesme işlemlerinin avantajlı yönlerini belirlemek için

bir araştırma yapmışlardır. Bunun için sabit yonga kalınlıklarında ve kesme

hızlarında (3 m/s den 62,2 m/s e kadar) işleme deneyleri oluşturmuşlardır. Kesme

hızlarının artması ile daha iyi yüzey kalitesinin oluştuğunu belirtmişlerdir.

Iskra ve Tanaka (2005), üretim sürecinde süreç kontrolü ve izlenebilirliği açısından

ses şiddeti ve yüzey pürüzlülüğü arasındaki ilişkiyi incelemişlerdir. Kayın (Fagus

crenata) odununun CNC ile frezelenmesinde yüzey pürüzlülüğünün eğim açısı,

besleme hızı ve lif yönü ile doğrudan ilişkili olduğunu, kesme genişliğinin ise ses

şiddetinde ki artışa rağmen yüzey pürüzlülüğünde herhangi bir değişime neden

olmadığını belirtmişlerdir. Ayrıca Iskra ve Tanaka (2006) ,farklı işleme koşullarında

aynı ağaç türünü kullanarak CNC ile frezelenmesi esnasında yüzey pürüzlülüğü

üzerine etli eden işleme esnasında meydana gelen ses sinyal şiddetinin RMS

ortalama, dinamik ve statik seviye ölçme metodu gibi üç farklı ses sinyal analizleri

ile belirleyip karşılaştırmasını yapmışlardır. Elde edilen veri sonuçlarına göre

uygulanan üç metottan RMS ortalama metodunun yüzey pürüzlülüğü ile en yüksek

korelasyon katsayısını gösterdiği için ses sinyallerinin ölçülmesinde en uygun metod

olduğunu belirlemişlerdir.

 

11

 

Aguilera vd. (2000), MDF levhalarda farklı katmanlarda (3 katman halinde

düşünerek) freze ile işlemede kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğünü incelemişler

ve MDF levhalar için Ké tür sabitesini belirlemişlerdir. Çalışmada; düşük

yoğunluklarda yüzey pürüzlülüğü değerlerinin daha kötü olduğu, yüksek yoğunluk

ve ince yonga kalınlıklarında optimum yüzey düzgünlüğünün sağlanacağı ifade

edilmektedir.

Mitchell ve Lemaster (2002), Akçaağaç odununun CNC freze ile işlenmesi üzerine

yaptıkları çalışmalarında düz, eğri ve enine kesit yüzeylerde, besleme hızı, mil devir

hızı, işleme yönü ve kesici uç kaplamasının aşınmasını araştırmışlardır. Çalışmada;

düz yüzeylerde aynı yönlü frezelemenin zıt yönlü frezelemeden daha iyi yüzey

verdiğini, enine kesit yüzeylerde ise zıt yönlü frezeleme daha iyi sonuç elde

edildiğini belirtmişlerdir. Çalışma sonucunda genel ifade ile; lif doğrultusunda ve

düz yüzlerde işlemenin, liflere dik, eğri, ve enine kesit yüzlerden daha iyi yüzey

kalitesini oluşturduğu, ilerleme hızının artmasıyla düz, eğri ve enine kesit

yüzeylerde ise yüzey kalitesinin düştüğü ifade edilmektedir.

Büyük çaplı üretimi 1980’li yıllarda başlayan MDF, son zamanlarda masif oduna

karşı daha avantajlı hale gelmiş, bu nedenle hem iç hem dış hem de endüstriyel

uygulamalarda daha çok tercih edilir hale gelmiştir. Davim vd. (2009) MDF işlemede

yüzey pürüzlülüğüne etki eden kesme hızı ve besleme oranının etkisini

araştırmışlardır. CNC ile 8 mm çapında bir uç kullanarak 5 mm derinliğinde, 3 farklı

devir hızı (3000; 10500; 18000 rpm) ve kesme hızı (75; 264; 452 m /min) ile 4 farklı

besleme oranı (0,50; 2,75; 3,88; 5,00 m /min) kullanarak 16 mm MDF üzerinde

işleme yapmışlardır. İğne taramalı pürüzlülük ölçüm cihazı ile elde ettikleri sonuçlar

sonucunda yüzey pürüzlülük değerleri ile kesme hızı ve besleme oranı arasında bir

korelasyon oluşturmuşlar ve yüksek devir hızında ve düşük besleme oranında yüzey

pürüzlülüğünün azaldığını belirtmişlerdir. Sonuç olarak, Ra < 10 μm elde etmişler ve

iyi bir yüzey elde etmek için yüksek devir hızının avantajlı olduğunu belirtmişlerdir.

Yüzey pürüzlülüğüne etki eden optimal kesme koşullarının belirlemek için farklı

matematiksel modeller, yapay zeka, optimizasyon ve çeşitli algoritmalar

 

12

 

kullanılmıştır. Prakasvudhisarn vd. (2009) küresel rekabetin üreticileri

verimliliklerini arttırmak için yeni yollar aradıklarını, bu nedenle CNC teknolojisinin

son yıllarda daha çok önem kazandığını söylemişlerdir. Böylece yapay sinir ağları

yöntemi ile pürüzlülük modeli oluşturup sürü algoritması ile optimal kesme

parametrelerini belirlemişlerdir.

Aknouche vd. (2009), araştırma için Halep çamını (Pinus halepensis) kullanıp CNC

freze ile işleme yapmışlar ve kesme kuvvetlerinin bıçak aşınması üzerine etkisini

araştırmışlardır. Çalışma sonunda bıçak aşınması ile kesme kuvvetleri arasında bir

korelasyon olduğunu saptamışlardır. Bıçağın işleme parçası ile temas ettiği açısının

bu pratik işleme koşullarında bıçak aşınmasının tahmin edilmesinde önemli bir kriter

olduğunu belirtmişlerdir.

Sütçü vd. (2008), masif levhaların son teknoloji ürünü CNC tezgahlarda

işlenmesinde kullanılan işleme parametrelerinin malzemede yüzey pürüzlülüğüne

olan etkisini araştırmışlardır. İşlenen yüzeylerde yapılan ölçümlerin istatistiksel

değerlendirilmesi sonucunda ilgilenilen parametrelerin malzeme yüzeyindeki

pürüzlülüğün çamda (Rz) ~%34, ladinde (Rz) ~%49, kayında (Rq) ~%27’lik bir

kısmından sorumlu olabildiğini, çam için kesiş yönünün, ladin için kesiş derinliğinin

(uç çapı) ve itme hızının, kayın için ise kesiş yönünün ve itme hızının önemli

olduğunu belirtmişlerdir.

Özalp vd. (2006) lazer hakkında genel bilgi verilmiş, lazer ile dolap kapağına oyma

ve ahşap kutuya kakma işleminin nasıl yapıldığının işlem basamakları belirtilmiştir.

Çalışma sonucunda lazer sisteminin çok pahalı oluşu, alt yapı sorunu, arz talep

dengesi gibi etmenlerden dolayı mobilya endüstrisinde fazla kullanılmadığına, fakat

ilerleyen ve verimi artıran teknoloji sayesinde ileriki yıllarda kullanımının

yaygınlaşacağını ifade etmişlerdir.

Ohuchi ve Murase (2005; 2006), çalışmalarında CNC makinesi ile işlem yaparken

kenar profilinin otomatik olarak ölçülebilmesini amaçlamışlar ve bunu için bir sistem

geliştirmişlerdir. Bu sistem, Laser ölçüm sistemi, CNC için kontrol bilgisayarı,

sistemde bulunan cihazları kontrol etmek ve örnek numunelerin verilerini toplamak

 

13

 

için bir adet bilgisayardan oluşturulmuştur. Bu sistem sayesinde işleme esnasında

kenar profilleri otomatik olarak ölçülebilmiştir. Daha sonra bu sistemi genişleterek

MDF üzerinde kanal açma işleminde kullanmışlardır.

 

14

 

3.MATERYAL ve YÖNTEM

3.1. İmalat Teknolojisinin Önemli Bir Malzemesi Olarak Ahşap ve Ahşap Kompozitler

İnsanlık tarihinin başlangıcından itibaren ağaç malzeme, farklı ihtiyaçlar için

kullanılmış ve günümüzde imalat teknolojisinin önemli bir hammaddesi olmuştur.

Ağaç malzeme, estetik yapısı ve işlenebilme özellikleri nedeniyle yaklaşık 10.000

civarında kullanım yerine sahiptir (Bozkurt ve Erdin, 1997; Doğu, 2001).

Dünyada küresel rekabetin artması endüstriyel gelişmeyi de beraberinde

getirmektedir. Endüstriyel gelişmenin artmasına paralel olarak ise ağaç malzemenin

kullanımında bir artış meydana gelmekte ve bol olan orman kaynakları

tükenmektedir. Azalan kaynaklara karşılık; orman artıkları, bitkisel artıklar, tarım

artıkları gibi yaygın ve bol miktarda bulunan yenilenebilir kaynaklar yeterince

değerlendirilmemektedir ( Eroğlu ve Usta, 2000). Bu sebeple ulusal ve uluslar arası

bir çok sempozyum, kongre ve makalelerde sürdürülebilirlik konuları yer almakta ve

hammadde kaynakları olarak orman artıkları, bitkisel artıklar vb. ön plana

çıkarılmaktadır.

Ülkemiz orman kaynakları bakımından 21,2 milyon hektar ormanlık alana sahiptir.

Ülkemizde endüstriyel odun talebinin 13 - 14 Milyon m3’e ulaşması, buna karşılık

ülke içindeki endüstriyel odun arzının 11 - 12 Milyon m3 civarında seyretmesi

nedeniyle oluşan arz açığı ithalat yoluyla karşılanabilmektedir. Buna göre endüstriyel

odun talebinin % 58’i Orman Genel Müdürlüğü’nce (O.G.M.) devlet ormanlarından,

% 24’ü özel sektör ormanlarından, talebin % 18’lik bölümü ise ithal edilmektedir.

Türkiye’de orman endüstri sektörünün hammadde talebi ve karşılanma durumu 2006

OGM verilerine göre Çizelge 3.1.’de gösterilmektedir (Kaplan,2008).

 

15

 

Çizelge 3.1.Türkiye’de orman ürünleri talep ve karşılanma durumu

Hammadde Temin Yeri

OGM Özel sektör İthalat Ürünler

Mevcut Hammadde İşleme

Kapasitesi (1000m³/yıl

)

İşlenen Hammadde

Miktarı (1000m³)

Kapasite Kullanım

Oranı (%) Miktar

(1000m³) % Miktar

(1000m³) % Miktar

(1000m³)

%

Kereste 14899 7702 51 5104 66 1307 17 1291 17 Kaplama 248 118 48 17 14 4 3 98 83 Kontrplak 338 135 40 23 17 61 45 51 38 Yonga Levha

4691 2210 47 1480 67 654 30 76 3

Lif Levha 2428 2428 100 730 30 1062 44 636 26 Parke vb. 1270 529 42 423 80 17 3 89 17 Odun Hamuru

1754 1098 62 485 44 232 21 381 35

Toplam 25628 14221 55 8262 58 3337 24 2622 18

Kaynak: Kaplan,2008

Çizelge 3.1.1.‘de belirtilen ve birincil imalat sanayi grubu içersine giren orman

endüstri sektörlerinin ürettikleri hammaddeleri kullanan mobilya, doğrama, ahşap

parke, prefabrik ev vb. sektörler ise ikincil imalat sanayi grubu içersine girmektedir

(Akyüz, 2006).

İkincil orman ürünleri içersinde yer alan mobilya endüstrisi bir moda ve tasarım

sektörüdür. Ülkemizde mobilya üretiminde hammadde olarak MDF, Yonga levha ve

masif paneller kullanılmaktadır.

Tez çalışmasında, materyal olarak mobilya endüstrisinin en önemli hammadde

kaynağı olan MDF tercih edilmiştir. Çünkü MDF, işlenebilirliğinin ve üst yüzey

işlemlerinin kolay, boyutsal stabilitesinin ve yüzey karakteristiklerinin iyi olması

nedeniyle endüstriyel uygulamalarda (mutfak, banyo, çocuk odası, yatak odası

mobilyaları, profil vb.) yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. MDF’nin kullanım

yerlerinde üstünlük sağlamasının diğer en önemli özelliği ise homojen yapıya sahip

olmasıdır. Kalınlık yönündeki homojenlik kullanılan liflerin inceliğinden

kaynaklanmakla birlikte kullanılan pres teknolojisi de düzgün bir özgül ağırlık profili

sağlamaktadır. Yüzeyler ve orta tabaka arasındaki yoğunluk farkının az olması

nedeniyle yapısı daha homojendir. Bu özellik kenar ve yüzeylerin frezelenmesini

sağlamaktadır. Ayrıca MDF’den daha düzgün yüzey elde edilmektedir (Eroğlu ve

Usta, 2000).

Mobilya endüstrisinin gittikçe önem kazanması ile bu sektörün en önemli

hammaddesi olan MDF üretiminde de önemli derecede artış olmuştur. İlk MDF

fabrikası 1966 yılında New York’ta Allied Chemical Corporation tarafından

kurulmuştur (Eroğlu ve Usta, 2000). Ülkemizde ise ilk MDF üretimine 1982 yılında

Çamsan Ağaç ve Sanayi Ticaret A. Ş. tarafından başlanmıştır. Daha sonraki yıllarda

MDF üretimi artmış ve 2005 yılına kadar 15 adet lif levha fabrikası kurulmuştur. Bu

fabrikaların kuruluş yerlerine bölgesel olarak bakıldığında birinci sırada Marmara

bölgesi ikinci sırada Karadeniz bölgesi ve üçüncü sırada Ege bölgesi yer almaktadır

(Anonim, 2006). Ülkemizde bulunan lif levha fabrikalarının yıllara göre üretim

miktarları Şekil 3.1.’de gösterilmiştir (Kurtoğlu vd., 2009).

Şekil 3.1.Ülkemizdeki Lif levha üretim miktarı

Mobilya üretimi hala zanaatkâr ölçekte iş yapan firmaların egemenliğinde olan emek

yoğun bir sektördür. Ancak makineleşmenin sektöre hızlı girişi ve özellikle panel

mobilya tarzını tercih eden ve hızlı üretim yapan firmaların sektörde ağırlığının

artması ve yüksek teknolojiye yapılan yatırımlar bu süreci tersine çevirme

yolundadır. Gerek imalat için yapılan yatırımlar gerekse bu imalatı küresel pazarlara

 

16

 

aktarmak için kullanılan ihracat çalışmaları ile dış pazarda etkinliği ve imajı gün

geçtikçe olumluya dönen bir ülke imajı da oluşmaktadır (Görgüç, 2009). Ülkemizde

mobilya sektörü ortaya koyduğu 260.000 doğrudan istihdam ile toplam imalat sanayi

üretimi içersinde %3’lük paya sahiptir. Firma sayısı ve istihdam bakımından ilk beş

sırayı İstanbul, Ankara, İzmir, Bursa ve Kayseri almaktadır (Yeniçeri, 2008; Görgüç,

2009).

Türkiye’nin mobilya ihracatında yıllardır ilk sırayı Almanya almakta, daha sonra Irak

ve Fransa takip etmektedir. Bu üç ülkeye 2008 yılı ihracatımızın % 25’ten fazlasını

gerçekleştirirken, dört ve beşinci sıraları İran ve Yunanistan almıştır. Bu ülkelerin

yanı sıra Hollanda, İngiltere, Romanya, Rusya ve Azerbaycan da önemli ihracat

kapılarımız arasında yer almaktadır. Mobilya ithalatı bakımında ilk sırayı İtalya

almasına rağmen 2006 yılından itibaren Çin sahip olduğu maliyet avantajlarını

kullanarak toplam ithalatın %26’sını karşılar durumuma gelmiş ve en fazla ithalat

yapılan ülke olmuştur. Ayrıca Çin, İtalya, Almanya’nın ardından Fransa, Polonya,

İspanya, Endonezya, İngiltere ve Güney Afrika mobilya ithalatı yaptığımız ülkeler

arasında yer almaktadır (Yeniçeri, 2008). TÜİK’den alınan verilere göre Mobilya

ihracat ve ithalat değerleri açısından değerlendirme Şekil 3.2’de gösterilmektedir.

Şekil 3.2. Yıllara göre mobilya ihracat ve ithalat değerleri

 

17

 

 

18

 

Dünyada mobilya ihracatında büyük oranla AB ülkeleri söz sahibidir. 2005 yılında

dünya mobilya üretiminin yarısını gerçekleştiren AB mobilya sektörü 93,8 milyar

euro değerinde üretim hacmine sahiptir. İtalya ve Almanya en büyük mobilya

üreticileri ve ihracatçılarıdır. Fakat son yıllarda Çin mobilya ihracatında hızla

büyüyerek İtalya’yı geçmiştir. Polonya, Fransa, İngiltere, İspanya, Danimarka,

Avusturya ve Hollanda ise diğer önemli mobilya ihracatçılarıdır. Dünyada en büyük

mobilya ithalatçısı olan ülke ise ABD dir. ABD ‘den sonra Almanya gelmekte ve

İngiltere, Fransa, Kanada, Japonya, Belçika gibi ülkeler ise diğer önemli ithalatçı

ülkelerdir (Yeniçeri, 2008).

3.2.Ahşabın İşlenmesi

Yüzey işleme süreci bir seri kesme işleminden oluşmaktadır. Bu kesme sürecinde

kullanılan işleme parametreleri son ürünün yüzey kalitesi üzerinde etki oluşturmakta

ve ürünün doğrudan kullanım alanını belirlemektedir. Gelişen teknoloji ile farklı

teknolojik makine ve tezgahlar, farklı ahşap türevi levhalar ve kesici uçlar

üretilmekte ve bu nedenlerle de işleme parametrelerinin sürekli araştırılması

gerekmektedir. Aksi takdirde istenilen yüzey kalitesinin ilk defada sağlanamaması,

kaynak israfına, ek üretim süreçlerine ve yardımcı malzeme kullanımına dolayısıyla

ek maliyetlere sebep olabilmektedir.

Ağaç malzemenin yapı olarak anizotrop özellik göstermesi nedeniyle kesme teorisini

bilmek gerekmektedir. Kesme teorisi, makine ve aletleri tanımak, bu makine ve

aletleri tekniğine uygun şekilde kullanmak için bıçak geometrisini, yonga

oluşumunu, kesme hızlarını, kesme işleminin doğrusal ve açısal parametrelerini

bilmek demektir (İlhan vd., 1990). Şekil 3.3 ‘de kesici takımın şematik olarak

gösterimi verilmiştir (Hoadley, 2000).

Şekil 3.3. Kesici takımın açıları

Şekil 3.3.’de gösterilen kesici takımın açılarının tanımlanması; Kesme açısı (Rake

angle,hook angle,chip angle): bıçak yüzü ile kesme düzlemi arasında kalan açı, ß

Bileme açısı (Sharpness angle): bıçağın arka ve ön yüzü arasında kalan açı, �

Kaldırma açısı (Clearance angle) : bıçağın sırtı ile kesme düzlemi arasında kalan

açıdır (Hoadley, 2000).

Ağaç malzemenin işlenmesi Şekil 3.4’de şematik olarak gösterilmektedir (Hoadley,

2000).

Şekil 3.4. Ağaç malzemenin işlenmesi

 

19

 

Bir odundan örnek alınırken boyuna, teğet ve radyal yönde kesim yaparak örnek

alınmaktadır. Şekil 3.5.’de LT (boyuna-teget), LR (boyuna-radyal),TR (teget-radyal)

yönleri gösterilmektedir (Kopac ve Sali, 2003).

Şekil 3.5. Boyuna, Radyal ve Teget yönlerde kesme

Kesici takımın lifleri kesme şekline göre liflere paralel, liflere dik ve liflere teğet

yönlerde işleme şekilleri bulunmaktadır (Şekil 3.6). Liflere paralel yönde işlemede

kesici takım LT veya LR yönlerinde liflere paralel hareket ederek işleme yapar (Şekil

3.6a). Sembolik gösterimi ( // ) şeklindedir. Liflere dik yönde işlemede kesici takım

TR yönlerinde liflere dik hareket ederek işleme yapar (Şekil 3.6b). Liflere dik kesim

(┴ ) sembolü ile gösterilir. Liflere teğet yönde işlemede bıçak LT veya LR yönünde

liflere paralel yönde hareket eder ve bıçak ağzı liflere paraleldir ( Şekil 3.6c). Bu

kesim şekli (#) sembolü ile gösterilir (İlhan vd., 1990).

a) Liflere paralel kesim b) Liflere dik kesim c) Liflere teğet kesim

TR

LR TRTR LT LR LR  LTLT 

Şekil 3.6.Farklı işleme şekillerinin şematik gösterimi (Kopac ve Sali, 2003)

 

20

 

Odunun işlenmesi denilince genellikle planyalama, frezeleme, tornalama, delme,

lamba-zıvana açma, zımparalama ve diğer işleme şekilleri anlaşılmaktadır

(Kurtoğlu,1981).

Planyalama, biçmeden sonra her türlü amaç için yüzeyin düzeltilmesini sağlayan

işlemdir. Kaba ve son planyalama olmak üzere ikiye ayrılır (Kurtoğlu, 1981).

Şekil 3.7. Planyalama işleminde kullanılan kalınlık makinesi (Davis, 1962)

Frezeleme işlemi (şekil verme), geniş ölçüde mobilya ve doğrama endüstrisinde

kullanılmaktadır. Kullanım amaçlarına göre yatay ve dikey freze makineleri

bulunmaktadır (Sofuoğlu ve Kurtoğlu, 2006) .

Tornalama işlemi muhtemelen en eski odun işleme şeklidir. Tornala işlemi ile

mobilya, sandalye, spor malzemeleri, makara, bobin vb. ürünlerin üretimi

yapılmaktadır (Davis, 1962)

Delme işlemi, mobilya ve sandalye üretiminde kullanılan vida, dübel vb bağlantı

elemanların kullanılması için gerekli deliklerin açılması işlemidir (Davis, 1962).

Lamba-Zıvana açma işlemi, çok uzun zamandan beri oynak ve ekleme yeri yapmak

için ağaç malzeme konstrüksiyonlarının birleştirilmesinde kullanılmaktadır.

Mobilyacılıkta geniş şekilde kullanım yeri bulmaktadır (Kurtoğlu, 1981).

Zımparalama işlemi, mobilya ve yapı elemanlarının ve diğer fabrikasyon orman

endüstrisi ürünlerinin tamamlanmasında yüzeydeki bıçak izlerinin kaldırılması ile  

21

 

boyama, vernikleme ve diğer bitirme işlemlerinin uygulanması için yüzeyin

hazırlanmasında bir iş kademesi olarak kullanılmaktadır (Sofuoğlu, 2008).

3.3. Ağaç Malzemenin İşlenmesinde Ortaya Çıkan Kusurlar

Bu kesme sürecinde kullanılan işleme parametreleri son ürünün yüzey kalitesi

üzerinde etki oluşturmakta ve ürünün doğrudan kullanım alanını belirlemektedir.

Kurtoğlu (1981), odunun işlenmesi esnasında karşılaşılabilen işleme hatalarını,

kalkık liflilik, pürüzlü liflilik, yongalı liflilik, yonga izi ve lif ayrılması olarak

bildirmektedir.

Kalkık liflilik, yıllık halkaların bir kısmında genel yüzeyden daha fazla bir yükselme

meydana gelmektedir. Fakat yırtılma ve kopma olmamaktadır (Kurtoğlu, 1981).

Şekil 3.8. Amerikan karaağacı (Ulmus americana) odununda planyalamada farklı

derecelerde kalkık liflilik kusuru (Davis, 1962)

Pürüzlü liflilik, işleme esnasında kopmayan küçük parçacıklardan veya lif

gruplarından meydana gelir (Şekil 3.9.). Fakat yüzeyde yukarı doğru bir kalkma

meydana gelmektedir (Davis, 1962). İşlenen ağaç malzemede reaksiyon odununun

olması pürüzlü lifliliği oluşturmaktır. Pürüzlü lifliliği önlemek için keskin bıçak

kullanılması, keşiş açısının iyi ayarlanması ve odun rutubetinin % 12‘nin üstüne

çıkmaması gerekmektedir (Davis, 1962; Kurtoğlu, 1981;Sofuoğlu, 2008).

 

22

 

Şekil 3.9. Söğüt (Salix spp.) odununda çeşitli derecelerde pürüzlü liflilik kusuru

(Davis,1962)

Yongalı liflilik, kesme işlemi esnasında kırılan çok küçük parçacıkların malzeme

yüzeyinde bulunmasıyla oluşur. Genel olarak yongalı liflilik ağaç malzemenin spiral

lifli yapısı ile bağlantılı bulunmaktadır. Bıçağın bu dokuyu dik olarak kestiği

yerlerde yongalı liflilik ortaya çıkmaktadır (Şekil 3.10), ( Davis, 1962; Kurtoğlu,

1981; Sofuoğlu, 2008).

Şekil 3.10. Seker akçaağacı (Acer saccharum) odununda çeşitli derecelerde yongalı

liflilik kusuru (Davis, 1962)

Yonga izi, emme donanımı ile kesiş esnasında oluşan toz ve yongaların

uzaklaştırılamaması nedeniyle malzeme yüzeyinde oluşan yüzeysel sığ çukurlardır.

 

23

 

Yonga izi yetersiz hava emme sistemi veya çok düşük hava akımından meydana

gelebilmektedir (Şekil 3.11) (Sofuoğlu, 2008).

Şekil 3.11. Lale ağacı (Liriodendron tulipifera) odununda çeşitli derecelerde yonga

izi kusuru (Davis, 1962)

Gevsek liflilik ve lif ayrılması, masif ağaç malzemenin planyalanması veya

zımparalanması esnasında oluşmaktadır. Özellikle teğet yüzeylerde gözükmektedir.

Bıçakların kör olmasıyla birlikte yeterli olmayan kurutma koşulları nedeniyle ortaya

çıkmaktadır (Şekil 3.12) (Kurtoğlu, 1981; Sofuoğlu, 2008).

Şekil 3.12. Ağaç malzemenin işlenmesinde ortaya çıkan gevşek liflilik kusuru

3.4. Yüzey Pürüzlülük Parametreleri

Ağaç malzemede ve levhalarda yüzey kalitesi, yapışma direnci veya yüzey işlemleri

gibi üretim süreçlerini etkileyen en önemli özellik ve en belirgin müşteri isteğidir

 

24

 

(Kılıç vd., 2006; Bajic vd., 2008). İşlenmiş bir parçanın yüzey kalitesinin en büyük

göstergesi de yüzey pürüzlülüğüdür. Yüzey pürüzlülüğü ise kontrol edilebilen veya

kontrol edilemeyen işleme parametrelerinin bir sonucu olarak ortaya çıkmaktadır (

Bajic vd., 2008).

Yüzey pürüzlülüğü; işleme operasyonlarından veya işlenen malzemenin anatomik

yapısından meydana gelen işlenmiş yüzeydeki çukur ve tepe biçimindeki

düzensizliklerdir (Magoss, 2008). Şekil 13’de işlenmiş kayın ve karaçam da

meydana gelen yüzey pürüzlülük profili (tepe, çukur) gösterilmektedir (Magoss,

2008).

Şekil 3.13. İşlenmiş yüzeylerdeki yüzey pürüzlülük profili (Magos,2008)

Yüzey tekstürü; nominal yüzeyden, pürüzlülük, yüzey dalgalanmaları ve küçük

çatlakları da içine alan profil sapmaları olarak tanımlanmaktadır (Şekil 3.14.) (Aydın

ve Çolakoğlu, 2003).

 

25

 

Şekil 3.14. Yüzey karakteristiklerinin şematik görünümü (ASME B46.1, 1995)

Yüzey pürüzlülüğü ile ilgili ilk çalışmalar 1939’da metal endüstrisinde başlarken,

ağaç malzemenin yüzey pürüzlülüğünün ölçümü ile ilgili çalışmalar ise 1950’li

yıllarda başlamıştır (Stumbo, 1963; Aydın ve Çolakoğlu, 2003).İşlenmiş odun

yüzeyinin pürüzlülüğünün kalite kontrolüne ihtiyaç olduğunu fakat yüzey pürüzlülük

ölçümü için standart geliştirilemediğini belirtmiştir (Gurau vd., 2005).

Yüzey pürüzlülük ölçümlerinde en sık kullanılan parametreler Ra, Rz, Rq ve

Rmax’dır.

Profil sapmaların aritmetik ortalaması (Ra), numune uzunluğu içersinde profil

sapmaları mutlak değerinin aritmetik ortalamasıdır (TS 971)..

Kareler ortalamasının karekökü (Rq): Aritmetik ortalama sapmaların karekökü

anlamına gelmektedir

dxxZl

Ra ∫=1

0

)(1 (3.1)

l : Örnek uzunluğu Z(x) : pürüzlülük profilinin profil ordinat değeri

 

26

 

dxxZl

Rq ∫=1

0

2 )(1 (3.2)

Şekil 3.15. Profil sapmalarının ortalaması (DIN EN ISO 4287)

On nokta yüksekliği (Rz),numune uzunluğu içersinde en derin beş profil çukurluk

derinliği ile en yüksek beş profil tepe yüksekliğinin mutlak değerlerinin ortalamasıdır

(TS 971).

Maksimum profil yüksekliği (Ry,Rmax), numune uzunluğu içersindeki profilinin en

yüksek ile en çukur noktası arasında kalan mesafedir (TS 971).

 

27

 

554321 ZZZZZ RRRRR + + + +

Rz = (3.3)

Şekil 3.16. Çukur ve tepe yüksekliklerinin mutlak ortalaması (DIN EN ISO 4287)

3.5. Yüzey Pürüzlülüğü Ölçme Yöntemleri

Yüzey pürüzlülüğü, işlemede kullanılan takımın durumunu ve işleme kalitesini

gösterdiği için önemli bir parametredir. Bu nedenle malzeme işlenmede yüzey

pürüzlülüğünü ölçmek için birçok yaklaşımlar ortaya çıkmıştır (Lundberg ve

Porankiewicz, 1995). İlk yüzey pürüzlülük ölçümleri, duyusal (elle dokunma ve

 

28

 

gözle gözlemleme) yöntemler kullanılarak yapılmıştır. Fakat bu yöntemler çok

subjektif olduğu için farklı ölçme metotları geliştirilmiştir.

Ahşap malzemelerin üretim süreçlerinde, işleme parametrelerinin ve ürün kalitesinin

belirlenmesi için yüzey pürüzlülük ölçümü gerekmektedir. Ahşabın dokunmalı

aletler kullanılarak yüzey pürüzlülük ölçümleri, iğne taramalı, pinomatik, akustik

ölçüme dayanırken, dokunmasız aletler kullanılarak yapılan pürüzlülük ölçümleri,

nirengi tabanlı tek nokta lazer veya ultrasonik sistemler ve görsel denetimler ile

sınırlıdır (Funck vd.,1992; Hızıroğlu, 1996).

Son yıllarda pürüzlülük ölçümleri için kullanılan yöntemlere alternatif olarak görüntü

analiz sistemlerinin uygulanmaya başlandığını ve bu sistem ile malzemenin

işlenmesinden kaynaklanan pürüzlük ile odun anatomisinden kaynaklanan

pürüzlülüğün ayırt edilebildiğini belirtmişlerdir (Aydın ve Çolakoğlu, 2003).

Yıllardan beri farklı yüzey pürüzlülük ölçme metotları karşılaştırılmış ve en iyi

yöntemin iğne taramalı (Stylus) yüzey pürüzlülük ölçme yöntemi olduğu

belirtilmektedir (Funck vd., 1992; Lemaster ve Beall, 1993; Hızıroğlu, 1996). Bunun

yanı sıra her metodun faydaları ve sakıncaları bulunmaktadır. Akustik emisyon

yöntemi ile iğne taramalı ölçüm yöntemi karşılaştırıldığında, akustik yöntem ile çok

hızlı tarama yapılmasına rağmen yüzeylerin gerçek profili elde edilememekte, fakat

iğne taramalı ölçüm yöntemi ile yavaş tarama yapılmasına rağmen gerçek yüzey

profili elde edilebilmektedir (Hızıroğlu, 1996). Çizelge 3.2.’de bazı yüzey pürüzlülük

ölçme tekniklerinin faydaları ve sakıncaları belirtilmektedir (Lemaster ve Beall,

1996).

 

29

 

Çizelge 3.2. Farklı yüzey pürüzlülük aletlerinin özellikleri

Teknik Faydalar Sakıncalar

İğne taramalı Yüksek çözünürlük Hızı yavaş, dokunmalı metod, 2 boyutlu

analiz, lif ayrılmalarına karşı hassas değil

Pnömatik Liflere hassas, 3 boyutlu analiz

Poroziteye karşı hassas, dokunmalı

metod,gerçek profil vermez

Akustik Emisyon

Liflere hassas, 3 boyutlu analiz, hızı

yüksek

Dokunmalı metod, gerçek profil vermez

Lazer sistem Hız yüksek, dokunmasız sistem, yüksek çözünürlük

Dar örnekleme alanı, liflere karşı hassa değil

Kaynak: Lemaster ve Beall, 1996

Son yıllarda diğer yöntemlerin yanı sıra ultrasonik, video kamera ve taramalı

elektron mikroskop yöntemleri ile pürüzlülük ölçümleri üzerinde durulmakta

olduğunu; bunlardan taramalı elektron mikroskop yönteminde kullanılan örnek

boyutlarının çok küçük olmasından dolayı pürüzlülük değerlendirmeleri için yetersiz

olduğunu belirtmişlerdir (Aydın ve Çolakoğlu, 2003).

Dokunmasız yüzey pürüzlülük ölçüm metodlarından olan optik metodlar, hızlı alan

ölçümü yaptığı için yüzey tekstürü ölçümünde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu

metodların en büyük avantajları dokunmasız olması ve yüzeyleri tahrip etmemesidir.

Bu yöntem görüntü ve mikroskopik tabanlı olduğu için dokunmalı yöntemlere göre

daha hızlıdır (Vorburger vd., 2007). Dokunmalı iğne taramalı yöntem mekanik

yöntemler içinde en yaygın kullanıma sahiptir. Bu yöntemde hassas uçlu bir iğne ile

tarama yapıldığı için pürüzlülük ölçümlerine uygun tarama iğnesinin kullanılması

gerekmektedir (Aydın ve Çolakoğlu, 2003). Çizelge 3.3.’de Optik ve Stylus

yöntemleri karşılaştırılmış ve yöntemlerin avantajlı özellikleri tik işareti ( ) ile

belirtilmiştir (Whitehouse, 2002).

Çizelge 3.3. İğne taramalı ve Lazer yöntemlerin karşılaştırılması

 

30

 

in kırılmaz.

i ölçer.

rdur.

İğne Taramalı Yöntem Lazer Yöntem

Yüzeye zarar verebilir. Yüzeye zarar vermez.

Geometriyi ölçer Optik yolu ölçer

Uç boyutu ve açı değişmez Uç çözünürlüğü ve açı değişir

Tarama iğnesi kırılabilir. Yüzeye temas olmadığı iç

Tarama yavaş Tarama hızlı

Yüzeylerde istenmeyen durumları ölçmez.

Yüzeylerdeki iyi kötü her şey

Sürtünme ve sertlik gibi geometrilerin yanı sıra fiziksel parametreleri de ölçmek için kullanılabilir.

Sadece optik yolu ölçer.

Pürüzlülük kalibrasyonu kolaydır. Standartlarla kalibrasyonu zo

Yüzey eğriliğine karşı hassas değildir. Sınırlı eğriliklere izin verilir. 

Kaynak: Whitehouse, 2002

Gurau vd. (2001) çalışmalarında meşe odunu örneklerine zımparalama işlemini

uyguladıktan sonra, yüzey pürüzlülük ölçümleri için iğne taramalı ve Lazer

pürüzlülük ölçme yöntemlerini kullanmışlardır. Ölçüm sonucu elde edilen pürüzlülük

değerlerini karşılaştırmışlardır (Şekil 3.17). Sonuç olarak iğne taramalı yöntem ile

düzenli zımpara izleri daha iyi ortaya konmuş ve odun yüzeyinin topografyası

hakkında daha detaylı bilgiler elde etmişlerdir. Fakat iğne taramalı yöntemin daha

uzun ölçüm zamanı gerektirdiğini belirtmişlerdir (Aydın ve Çolakoğlu, 2003).

Şekil 3.17. İğne taramalı ve lazer taramalı yöntemler ile elde edilen yüzey profilleri

3.6.Yüzey Pürüzlülüğü Üzerine Etkili Olan Faktörler

Ağaç malzeme heterojen yapıya sahip bir polimerdir. Bu nedenle işlemede yüzey

pürüzlülüğü üzerine etkili, ağaç türü, yıllık halka genişliği, ilkbahar-yaz odunu oranı,

rutubet miktarı, lif yönü gibi malzeme ile ve ilerleme hızı, devir hızı, kesiş derinliği,

bıçak geometrisi gibi işleme ile ilgili birçok faktör bulunmaktadır (Kurtoğlu, 1981;

Cristina vd., 2008; Magos, 2008). Şekil 3.18.’de odunun işlenmesinde yüzey

pürüzlülüğünü etkileyen işleme ve ağaç malzemenin özellikleri ile ilgili faktörler

belirtilmektedir. Amaca uygun bir işleme yapabilmek için kullanılacak hammaddenin

özelliklerinin ve işleme parametrelerinin iyi bilinmesi gerekmektedir (Kurtoğlu,

1981).

Şekil 3.18. Ağaç malzemenin işlenmesinde yüzey pürüzlülüğünü etkileyen faktörler

 

31

 

 

32

 

Ağaç türleri bakımından işlenme özellikleri (planyalama, zımparalama, tornalama,

frezeleme vb.) değerlendirildiğinde, yapraklı ağaçlar daha yüksek yoğunluğa sahip

olduğu için iğne yapraklı ağaçlara göre daha yüksek işlenme performanslarına

sahiptirler. Yapraklı ağaçlardan kayın daha yüksek işlenme özelliklerine sahipken,

Anadolu kestanesi ve kavak daha budaklı bir odun yapısına ve düşük yoğunluğa

sahip olmaları nedeniyle daha düşük işlenme özelliklerine sahiptirler (Malkoçoğlu ve

Özdemir, 2006). Yaz odununun yoğunluğu daha fazla olduğu için ilkbahar odununa

göre daha düşük yüzey pürüzlülük değeri vermektedir (Malkoçoğlu, 2007). Sadoh ve

Nakata (1987) , dağınık traheli odunlardan halkalı traheli odunlara göre daha düşük

yüzey pürüzlülük değerlerinin elde edildiğini belirtmişlerdir. Ayrıca teğet ve radyal

yönde işlemede yüzey pürüzlülük karşılaştırıldığında, teğet yönde işlemede daha

düşük yüzey pürüzlülük değeri elde edilmektedir (Malkoçoğlu, 2007).

Odunun işleme anındaki rutubet miktarı da yüzey pürüzlülüğünü etkileyen en önemli

faktörlerden birisidir. Genellikle odun % 6 rutubette daha iyi işlenmektedir. Çok

fazla rutubet içeriğine sahip ağaç türlerinde kalkık liflilik, pürüzlü liflilik ve yongalı

liflilik gibi yüzey kusurları meydana gelmektedir (Kurtoğlu,1981).

Farklı ağaç türlerinin planyalanması konusunda yapılan bir araştırmada, en iyi işleme

koşulları düşük kesme açısında (rake angle:15°-20°) elde edilmiştir (Malkoçoğlu ve

Özdemir, 2006). Planyalama işlemlerinde bıçak sayısının, besleme oranının ve

kesme derinliğinin yüzey pürüzlülük üzerine önemli bir etkisi bulunmaktadır ve

kesme derinliği ve besleme oranı arttıkça işlemenin kötüleştiği, bıçak sayısındaki

artışla yüzeylerin daha iyi olduğu belirlenmiştir (Usta vd., 2007).

Ağaç malzemenin ve kompozit malzemelerin iyi bir şekilde işlenebilmesi için işleme

parametrelerinin ve işleme yönünün işlenecek malzeme özelliklerine uygun olarak

ayarlanması gerekmektedir. Şekil 3.19.’da dik işlemede işleme parametreleri şematik

olarak gösterilmiştir.

Şekil 3.19. Dik işlemede işleme parametreleri (Aguilera vd., 2000)

CNC ile işlemede besleme oranı ve devir sayısı yüzey kalitesi üzerine önemli

derecede etki etmektedir. Yüksek devir hızında ve düşük besleme oranında yüzey

pürüzlülüğünün azaldığı belirtilmiştir (Davim vd., 2009). Kesme derinliği dolaylı

olarak yüzey kalitesine etki etmektedir. Kesme derinliğini arttırmak, kesme

direncinin ve titreşim şiddetinin artmasına sebep olmakta ve aynı zamanda kesme

sıcaklığı da artmaktadır. Aynı zamanda kesme genişliği de bıçak çapına göre

değişmekte ve kesme derinliği ile aynı etkiye sahip olmaktadır. Aynı yönlü işlemede

(Climb- cut milling) zıt yönlü işlemeye (conventional milling) göre daha düzgün

yüzeyler elde edilmektedir (Şekil 3.20.) (Benardos ve Vosniakos, 2002; Mitchell ve

Lemaster, 2002).

Aynı yönlü kesme işlemlerinin parça yüzeyindeki bıçak izlerinin görülmesi ve

kesilen yüzeyde çapaklanma olmaması gibi avantajlarının yanında kesicinin parçayı

altına alarak kırılma riskinin oluşması gibi dezavantajı da vardır (Apaydın, 1994).

 

33

 

Şekil 3.20.Aynı yönlü ve zıt yönlü işleme şekillerinin şematik gösterimi

Ağaç malzemenin CNC ile işlenmesinde, takım yolunun doğru seçimi imalat

süresini, işlenen yüzeyin kalitesini ve bunun sonucu olarak doğrudan maliyeti

etkilemektedir. Bu nedenle işlenecek unsur için en uygun takım yolunun seçilmesi

gerekmektedir. Doğru takım yolu seçimi tecrübe ile veya deneysel çalışma

sonucunda belirlenebilmektedir. Takım yolları çok çeşitli olmakla birlikte genel

olarak üç baslık altında toplanabilmektedir. Bunlar; Tek yönlü, zig-zag ve spiral

takım yollarıdır (Şekil 3.21.) (Sakarya, 2005).

Şekil 3.21. Farklı takım yollarının karşılaştırılması (Sakarya ve Göloğlu, 2006)

Tek yönlü takım yolunda, kesici takım parça yüzeyini paralel çizgiler seklinde

tarayarak işlemektedir. Kesici yanal adımı sabittir ve kesici her bir adımı isledikten

sonra o adımın başlangıç noktasına parçaya temas etmeden dönmekte ve bundan

 

34

 

sonra diğer adım için ilerlemektedir (a), (Sakarya,2005;Sakarya ve Göloğlu,2006).

Zig zag takım yollu ile kesici takım iş parçasının yatay X-Y düzleminde zig zag

olarak "S" seklinde bir hareketle işleme yapmaktadır (b) ( Sakarya ve Göloğlu,2006).

Bu takım yolu ile işleme zamanından tasarruf sağlanmakta ve basit bir hesaplama

sistemine ihtiyaç duymaktadır. Spiral takım yolunda ise kesici takım oluşturulan

modeli dıştan-içe veya içten-dışa doğru dairesel hareketlerle işleme yapmaktadır (c)

(Sakarya, 2005; Sakarya ve Göloğlu, 2006).

Bıçakların aşınması, işleme esnasında oluşan ısıdan ve mekanik gerilmelerden

meydana gelmekte ve zamanla körelmekte ya da kırılmaktadır. Bıçağın aşınıp

körleşmesi ile aşırı titreşimler meydana gelmekte ve yüzey kalitesinin giderek

kötüleşmesine neden olmaktadır (Benardos ve Vosniakos, 2002). Şekil 3.22.’de

keskin ve kör bıçak kullanılarak işlenmiş meşe odununun yüzey profili

gösterilmektedir.

Şekil 3.22. Meşe odununun kör ve keskin bıçakla işlenmesi sonucu yüzey profilinin

durumu (Magoss, 2008)

Ağaç malzemenin işlenmesinde kullanılan uçların hem maliyet açısından hem de

yüzey kalitesi açısından kaliteli olması gerekmektedir. CNC freze için kullanılacak

kesici takımlar uç şekline göre (düz, küresel, V-bit vb.), imal edildiği malzemeye

göre (karbür, tungsten, HSS), diş şekline göre (düz, helisel), dönüş yönüne göre (R,

 

35

 

 

36

 

L) sınıflandırılmaktadır. Bu nedenle düzgün yüzey elde edebilmek ve kesici takımın

aşınmasını önlemek için kesici ucu üreten firmanın kataloglarında belirtilen işleme

şartlarına göre uç seçimi önemlidir.

3.7.Bilgisayarla Bütünleşik Üretim (CAD, CAM,CNC)

Bilgisayarla bütünleşik üretim (CIM-Computer Integrated Manufacturing); üretilecek

olan ürünün tasarımından detay resminin çizilmesine, malzeme ihtiyaç

planlamasından maliyet analizlerine kadar olan aşamaların üretimden önce

tasarlanması ve üretim için gerekli planlamaların (işlem, zaman, maliyet) ve üretim

işleminin bilgisayar desteği ile yapılması olarak tanımlanabilir (Koç ve Koç, 2005).

Bilgisayar bütünleşik imalat sisteminin amacı, değişik teknolojileri kullanarak

otomasyon ve insan bütünleşmesini sağlayarak maksimum kârla çalışan bir fabrika

oluşturmaktır (Karakaya, 2007). Bilgisayar Destekli Tasarım ( CAD-Computer

Aided Design), Bilgisayar Destekli Üretim (CAM- Computer Aided Manufacturing),

Bilgisayarlı Sayısal kontrol (CNC- Computer Numerical Control ), yerel ağlar, ana

bilgisayarlar, CIM sistemi içersine girmektedir.

Bilgisayarla bütünleşik üretimin ana bileşenlerinden olan NC tezgâhların ilk

kullanımı 1960’lı yıllarda metal endüstrisinde başlamıştır. Bu tezgâhların orman

ürünleri endüstrisine girişi yaklaşık 10-15 yıllık bir gecikme ile olmuş, 1971 yılında

Hannover fuarında ilk defa pozisyon ayarlı montaj presi ve 1975 yılında Ligna

fuarında NC üst freze makinesi tanıtılmıştır. Bu gelişmelerden hareketle NC

makinelerin ağaç işleme alanının tümüne ulaşması ve kullanılması 1980’ li yıllarda

olmuştur (Koç ve Koç, 2005).

İmalat sanayinde üretim hızının arttırılması ve daha hassas ürünlerin ekonomik

olarak üretilmesine duyulan gereksinin otomasyon ve programlama düşüncesini

oluşturmuştur. Rekabetin ve pazarın büyük olması nedeniyle 20.yüzyılın başında

otomasyona ilk geçiş yapan endüstri kolları arasında tekstil ve metal endüstrisi

gelmektedir. Bu sektörler CNC tezgah kullanımına geçmeden önce çeşitli tezgahlar

kullanmışlardır. Tezgahların tarihsel gelişimi şu şekildedir: klasik tezgahlar, Otomat

 

37

 

Tezgahlar, Kopyalı Tezgahlar, Fiş Programlı Tezgahlar, NC Tezgahlar ve son olarak

NC tezgahlar geliştirilerek CNC Tezgahlar üretilmiştir (Bağcı, 2004).

CNC tezgahlar, NC tezgahların gelişimi ile meydana gelmiştir. NC tezgâhlardan

farklı olarak bir bilgisayarlı kontrol ünitesi bulunmaktadır. Böylece NC programları,

kesicilerle ilgili bazı teknik ve ofset bilgileri kalıcı olarak tezgah hafızasında

saklanabilmektedir. Ayrıca imalatın her aşamasında programa müdahale edilir ve

programda istenilen değişiklikler yapılabilmektedir. Bilgisayardaki programda

tezgahların hareketlerini kontrol etmek için harfler ve sayılardan oluşan komutlar

kullanılmaktadır (Akkurt, 1996). CNC tezgâhlarında bulunan kontrol ünitesi; ekran

tuş takımı, ana işlem kartı, eksen kartları ve diğer birçok elektronik devre

elemanlarından oluşmaktadır. Bu ünite belleğine yüklenmiş olan programlar

doğrultusunda iş mili motoruna, eksen motoruna takım magazinine ve yardımcı

fonksiyon elemanlarını kumanda edebilmektedir. Ayrıca yapılması istenilen

hareketlerin ve konumların tam olarak yerine getirilip getirilmediğini kontrol ederek,

matematiksel hesaplamalar yapmaktadır (Bağcı, 2004).

CNC tezgâhların avantajları olduğu gibi birtakım dezavantajları da bulunmaktadır.

Avantajları;

Verimliliği arttırır.

İşlenen parçaların ölçü ve şekil tamlığı yüksektir. Bu nedenle bozuk parça sayısı

çok düşüktür ve kalite kontrolü kolaydır.

Özel takım ve iş bağlama aparatlarına duyulan ihtiyaç azdır. Bu nedenle takım ve

aparat stoklama sorunu azdır. Ölü yatırımların maliyetleri düşüktür.

CNC Tezgahlarda çok sayıda işlem aynı anda (bir bağlamada) yapılabileceğinden

tezgahlar arasındaki iş parçası akışı azdır.

İşlem süreleri sabit olduğundan, üretim takibi yapmak, planlamak, denetlemek ve

önceden zaman tespiti yapmak (elle veya bilgisayarla programlama imkanı ile)

mümkündür. Bu da imalat seçeneklerinin tespit edilebilmesi ve üretim

planlamasıyla iş parçasının işlem maliyetinin belirlenme kolaylığını sağlar.

 

38

 

Programdaki esneklikler ve çabuk müdahalelerle dizayn değişiklikleri (ölçü-

şekil) oldukça hızlı ve kolay olacaktır.

Dezavantajları:

İlk yatırım ve işletme maliyeti yüksektir.

Tezgah programcı ve kullanıcıların özel eğitim görmeleri gerekmektedir.

Elektrik ve elektronik donanımlarının bakım-onarım maliyeti yüksektir ve bu

tür işlemler için kalifiye personel gerekmektedir.

Kesici takımların seçilmesi kesme şartlarının belirlenmesi, magazine

yerleştirilmesi, ölçülerin tespiti çok daha fazla dikkat ister.

Teknik resimlerin hazırlanması ve kalite kontrol aşamalarının tespiti bu

tezgahların özelliklerine göre yapılması gerekir.

Yukarıda verilen bilgiler doğrultusunda CNC Tezgahların her uygulama için

doğru ve ekonomik olmayacağı açıktır.

CNC de bir işi işlemeden önce hangi yolların takip edilmesi gerektiği bilinmeli ve bu

sebeple aşağıdaki bilgiler göz önün de tutulmalıdır (Nanfara vd., 2002).

Model oluşturmak (CAD)

Bu modelin hangi makine ile üretileceğini belirlemek

İşlem sıralarına karar vermek

Gerekli takım seçimini belirlemek

Program koordinatları için gerekli hesaplamaları yapmak

İşlenecek model ve takım için gerekli hızların ve beslemelerin hesaplanması

NC kodunu oluşturmak (CAM)

Takım listesi ve çizelge hazırlamak

Programı makineye göndermek (CNC)

Programı doğrulamak

İşlemeyi başlatmak gerekmektedir.

CNC tezgaha girilen komutlar ISO (International Standardization Organization) ve

EIA’ya (Electronics Industries Assosiation ) göre standartlaştırılmıştır (Bağcı, 2004).

CNC programlama da G ve M kodları kullanılarak program yazılmaktadır. G kodları

hareketi ve işlem şeklini kapsar yani kesicinin doğrusal hareketini, dairesel

hareketini, çalışma düzlemini ve ölçü birimi seçimini vb. kapsar. M kodları ise

tezgâhın fonksiyonu ile ilgili kodlardır. İş milinin dönmesi/ durması, metal

işlemelerde soğutma sıvısının açılıp/ kapanması gibi fonksiyonları içerir (Akkurt,

1996).

CAD/CAM sistemleri imalatta, tasarım, analiz, süreç planlama, parça programlama,

program doğrulama, parça işleme ve muayene gibi fonksiyonları etkin ve doğru bir

şekilde yerine getirebilmektedir. Tasarım ve imalat sistemlerinin ilk basamağını

oluşturan CAD (Computer Aided Design – Bilgisayar Destekli Tasarım), üretilecek

parçanın 2 veya 3 boyutlu modelinin oluşturulması, mevcut parçalar üzerinde

değişiklikler yapılması ve üretim için gerekli olan veritabanını hazırlayan bir sistem

yaklaşımı olarak tanımlanmaktadır (Yağmur, 2004).

CAM (Computer Aided Manufacturing – Bilgisayar Destekli Üretim) ise üretim

sürecini kontrolde, doğrudan veya dolaylı olarak yapılan işlerin bilgisayar desteğiyle

gerçekleştirilmesini kapsamaktadır. CAD programında tasarlanmış bir çizimin takım

yolunun oluşturulmasını ve G kodlarının oluşturulmasını ayrıca işlenecek parçanın

oluşturduğu takım yolları ile simülasyonu sağlar.

Türkiye mobilya endüstrisinde CNC makinelerin kullanımına 1990’lı yıllarda

başlanmıştır (Koç ve Koç, 2005). Günümüzde tasarım ve moda sektörü haline gelen

mobilya endüstrisi işletmelerinde CNC tezgahların kullanımı yanında CAD/CAM

sistemlerinin kullanımı da giderek yaygınlaşmaktadır. Bu durum otomasyonun ve

programlamanın birlikte entegrasyonu sonucu CAD/CAM/CNC sisteminin

oluştuğunu göstermektedir.

 

39

 

Şekil 3.23. CAD/ CAM/ CNC entegrasyon şeması (Tutar,2008)

Çalışmada işlemeler için ArtCAM Pro 2009 tasarım programı kullanılmıştır.

ArtCAM kullanım kılavuzunda belirtilen bilgilere göre, iki boyutlu çizgi veya

resimlerden üç boyutlu modeller hazırlanmasına izin veren bir artistik CAD/CAM

yazılımıdır. Dxf, Dwg, Eps, AI, Wmf, Pic, Dgk ve Pdf formatlarında çizgisel

çizimler ArtCAM içerisine alınabilmektedir. Aynı şekilde üç boyutlu modellemeler

ArtCAM içerisindeki özel komutlarla hazırlanabileceği gibi diğer CAD

yazılımlarında hazırlanmış olan üç boyutlu modeller de ArtCAM içerisine

alınabilmekte ve üretimi gerçekleştirilebilmektedir.

3.8. Kullanılan Materyaller ve Deney Düzeneği

Deneylerin yapılabilmesi için, CNC freze, iş parçası (MDF), kesici takım (6 mm

çapında düz freze uç), CAD/CAM yazılımı ve pürüzlülük ölçümleri için yüzey

pürüzlülük cihazı kullanılmıştır.

Çalışmada işlemlerler, Süleyman Demirel Üniversitesi Orman Fakültesi atölyesinde

bulunan modifiye edilmiş Mekano P 1500 model CNC Freze tezgâhında yapılmıştır

(Şekil 3.24.). CNC Freze Tezgahında tabla sabit, iş mili X,Y,Z eksenlerinde hareket  

40

 

etmektedir. Tezgah tablası boyutları X ekseninde 1100mm, Y ekseninde 750mm dir.

Tezgah magazin kapasitesi 1 adet takım bağlamayla sınırlıdır. İş milinin en yüksek

dönme hızı 18000 rpm dir.

Şekil 3.24. Mekano P 1500 model CNC Freze

İşlenen malzeme ise Kastamonu Entegre Firmasına ait birinci kalite 18 mm ham

MDF dir. İşlemede kullanılan MDF levhaların rutubet tayinleri TS 2471’e göre,

yoğunlukları da TS 2472 ‘ye göre belirlenmiştir. Sonuç olarak rutubet % 6,6,

yoğunluk ise 0,736 gr / cm³ bulunmuştur.

Kesici takım olarak, Konyalı Kesici Takım Firmasına ait 6 mm çapında HSS iki

bıçaklı düz freze ucu kullanılmıştır. Şekil 3.25 ‘ de kullanılan kesici uç ve ucun ilgili

firmadan alınmış teknik resmi gösterilmektedir.

 

41

 

Şekil 3.25. Deneylerde kullanılan kesici uç

MDF levhalarının farklı işleme parametreleri ile pürüzlülük tayini belirlemek için

öncelikle deney tasarımı oluşturulmuştur. Deney tasarımı için gerekli olan işleme

parametreleri ve düzeyleri literatür verileri dikkate alınarak belirlenmiş ve Çizelge

3.4’de verilmiştir. Bu faktörler ile tam deney tasarımı yapılarak 81 adet örnek

işlenmiştir.

Çizelge 3.4. İşleme parametreleri

İşleme parametreleri Takım yolu Zig Zag Dalma Derinliği 2mm 4mm 6mm Yanal adım 1mm 3mm 5mm Uç ilerleme hızı 0,5 m/dk 2,5 m/dk 5 m/dk Mil devir hızı 12000 rpm 15000 rpm 18000 rpm

ArtCAM yazılımı ile 5X5 cm ebatlarında 81 adet kare oluşturulmuştur (Şekil 3.26).

Tasarım oluşturulduktan sonra Çizelge 3.4. de verilen işleme parametrelerine göre G

kodları çıkarılmış ve CNC tezgaha aktarılarak işleme yapılmıştır (Şekil 3.27).

 

42

 

Şekil 3.26. ArtCAM de hazırlanmış cep işleme tasarımı

Şekil 3.27. İşlenen örneklerin deney tasarımına göre numaralandırılması

İşleme yapıldıktan sonra yüzey pürüzlülük ölçümleri Mitutoya SJ 201 model

pürüzlülük ölçüm cihazı kullanılarak gerçekleştirilmiştir (Şekil 3.28.). Her bir örnek

için 0,8 cm ölçüm aralığında beş farklı noktalardan Ra,Rz ve Rq değerleri

ölçülmüştür.

 

43

 

Şekil 3.28. Yüzey pürüzlülük ölçüm cihazı

Yüzey pürüzlülük ölçüm sonucu elde edilen verilerin analizleri için Minitab 15

istatistik programı kullanılmıştır. Belirlediğimiz ilerleme hızı, dalma derinliği, yanal

adım ve devir hızlarının işlemede yüzey pürüzlülük parametreleri olan Ra, Rz ve Rq

üzerine etkili olup olmadıklarını varyans analizleri uygulanarak belirlenmiştir.

 

 

44

 

4. ARAŞTIRMA BULGULARI

Ağaç malzemenin işlenmesiyle ilgili yüzey pürüzlülük parametrelerinin

belirlenmesinde en yaygın kullanılan Ra, Rz, Rq parametreleridir. Bu parametreler

üzerine devir sayısı, ilerleme hızı, yanal adım, dalma derinliği gibi faktörlerin

etkisinin olup olmadığı araştırılmıştır.

Ölçümlerde 5 mm yanal adım ile yapılan bütün işlemelerde Ra,Rz,Rq değerleri

ölçülememiştir. 5 mm yanal adım uygulanan bütün yüzeylerde yüzey pürüzlüğünün,

pürüzlülük cihazının ölçüm değerinin üstünde olduğu tespit edilmiştir. Yani 5 mm

yanal adım ile yapılan bütün deneylerin Ra değerleri 350 µm üstündedir. Bu özellik

örnek 63 üzerinde de açık bir şekilde belli olmaktadır. Bu durumun sebebi deney

tasarımı esnasında kullanılan uç çapının 6 mm olması ve yanal adımın 5 mm

seçilmesidir.

Şekil 4.1. 5 mm yanal adım ile işlenmiş örneklerin yüzey profili

Görsel olarak bakıldığı zaman 3 mm ve 1 mm yanal adım ile işlenmiş örnek

yüzeyleri arasında da farklar mevcuttur. Görsel değerlendirmelerde genel olarak

1mm yanal adım ile işlenmiş örnek yüzeylerinde daha düzgün yüzey elde edilmiş

 

45

 

olup bu örnekleri işleme süresi daha uzun sürmüştür. Örnek 14, 3 mm, örnek 15

1mm yanal adım ile işlenmiş örneklerdir.

Şekil 4. 2. 3 mm ve 2 mm yanal adım ile işlenmiş örnek yüzeyleri

Her bir örnek üzerinden 5 farklı yerden Ra,Rz ve Rq değeri ölçülmüş ve toplamda

analizler için 270 adet veri elde edilmiştir. Bu değerler Minitab 15 istatistik

programı kullanılarak varyans analizi ile analiz edilmiştir. İstatistiksel analizlerde

kullanılan faktörler, düzeyleri ve değerleri Çizelge 4.1. ‘de ve bu faktörlere bağlı

olarak tanımlayıcı istatistikler çizelge 4.2.’de gösterilmektedir.

Çizelge 4.1. İşleme parametreleri, düzeyler ve değerleri

Faktör Seviye Değer

Yanal 2 1; 3

İlerleme 3 0,5; 2,5; 5

Dalma 3 2; 4; 6

Devir 3 12000; 15000; 18000

 

46

 

Çizelge 4.2. Tanımlayıcı istatistikler

Değişken N Ortalama Standart Varyasyon Minimum Maksimum Değer Sapma Katsayısı(%) Değer Değer Ra 270 8.486 1.853 21.83 4.420 13.980 Rz 270 51.580 10.908 21.15 27.540 88.690 Rq 270 10.882 3.406 31.30 5.710 51.720

4.1. Ra Açısından Değerlendirme

Yüzey pürüzlülüğünün belirlenmesinde en önemli parametre Ra’dır. Çizlege 4.3’ de

işleme parametrelerinin Ra değeri üzerine etkileri belirtilmektedir.

Çizelge 4.3. Ra değeri için varyans analiz tablosu

Değişim Serbestlik Kareler Kareler F P Kaynağı Derecesi Toplamı Ortalaması yanal 1 109,214 109,214 236,39 0,000 ilerleme 2 16,781 8,391 18,16 0,000 dalma 2 369,582 184,791 399,98 0,000 devir 2 9,574 4,787 10,36 0,000 yanal*ilerleme 2 12,718 6,359 13,76 0,000 yanal*dalma 2 0,129 0,065 0,14 0,870 yanal*devir 2 2,996 1,498 3,24 0,041 ilerleme*dalma 4 17,923 4,481 9,70 0,000 ilerleme*devir 4 38,084 9,521 20,61 0,000 dalma*devir 4 74,910 18,727 40,54 0,000 yanal*ilerleme*dalma 4 29,723 7,431 16,08 0,000 yanal*ilerleme*devir 4 19,369 4,842 10,48 0,000 yanal*dalma*devir 4 35,046 8,761 18,96 0,000 ilerleme*dalma*devir 8 28,218 3,527 7,63 0,000 yanal*ilerleme*dalma*devir 8 59,314 7,414 16,05 0,000 Hata 216 99,792 0,462 Total 269 923,372

S = 0,679705 R-Sq = 89,19% R-Sq(adj) = 86,54%

Ra’daki değişim % 89,19 ‘luk kısım yanal adım, ilerleme, dalma ve devir sayılarının

tek başlarına etkileşimleri, ikili etkileşimleri, üçlü etkileşimleri, dörtlü etkileşimleri

ile açıklanabilmektedir. İşleme parametrelerinin Ra değeri üzerinde önemli derecede  

47

 

anlamlı bir etkisi bulunmaktadır. Yalnızca yanal adım*dalma derinliği ikili

etkileşiminin Ra değeri üzerinde herhangi bir etkisi bulunmamaktadır.

Varyans analizinde uyguladığımız modelin uygun olup olmadığı Şekil 4.3’de

gösterilmektedir. Şekil üzerinde noktalar orta çizgi üzerinde rassal bir dağılım

gösterdiği için ve herhangi bir şekil ya da olağan dışı bir durum görünmediği için

uygulanan modelin uygun olduğu görülmektedir.

 

Şekil 4.3. Ra değeri için uygulanan modelin doğruluk testi

Yanal adım ve dalma derinliğine göre Ra değerinin değişimi Şekil 4.4’de

görülmektedir. En düşük Ra değeri 1 mm yanal adım ve 2 mm dalma derinliğinde

elde edilmiştir.

 

48

 

Şekil 4.4. Ra değerinin yanal adım ve dalma derinliğine göre değişimi

Ra değerinin, devir sayısı ve yanal adıma göre değişimi Şekil 4.5.’te görülmektedir.

Şekil 4.5. Ra değerinin yanal adım ve devir sayısına göre değişimi

En düşük Ra değeri 1 mm yanal adımda ve 18000 rpm devir hızında elde edilmiştir.

 

49

 

Şekil 4.6. Ra değerinin yanal adım ve ilerleme hızına göre değişimi

İlerleme hızı ve dalma derinliğine göre Ra değerindeki değişim Şekil 4.7‘de

görülmektedir.

Şekil 4.7. Ra değerinin dalma derinliği ve ilerleme hızına göre değişimi

 

50

 

Ra değerinin ilerleme hızı ve devir sayısına göre değişimi Şekil 4.8’de

gösterilmektedir. İlerleme ve devir sayısı yüzey pürüzlülüğünü etkileyen en önemli

faktörlerdendir. En düşük yüzey pürüzlülüğü 18000 rpm devir hızında ve 0,5 m/dk

ilerleme hızında elde edilmiştir. Fakat 2,5 mm / dk ilerleme hızında Ra değerindeki

değişmelerde bir sorun olduğu görülmektedir. Bunun sebebinin ise ilerleme ve dalma

derinliği ikili etkileşiminde Ra değerini diğer faktörlerin daha çok etkilediği

düşülmektedir.

Şekil 4.8. Ra değerinin ilerleme ve devir hızına göre değişimi

Davim vd. (2009), 8 mm çapında düz kesici uç ile MDF üzerine CNC freze ile

işleme yapmışlardır. Uygulama sonucunda Ra değerine ilerleme hızının ve devir

sayısının önemli derecede etkisi olduğunu, düşük ilerleme ve yüksek devir hızında

daha düşük Ra değeri elde etmişlerdir (Şekil 4.9).

 

51

 

Şekil 4.9. Ra değerinin ilerleme ve devir hızıyla değişimi (Davim vd., 2009)

Şekil 4.10. Ra değerinin dalma derinliği ve devir hızına göre değişimi

1 ve 3 mm yanal adımlarla işlenmiş örneklerin Ra değerlerindeki değişim Şekil

4.11’de görülmektedir. En düşük Ra değeri (5,192 µm) 1 mm yanal adım ile en

yüksek Ra (12,25 µm) değeri ise 3 mm yanal adım ile elde edilmiştir.

 

52

 

Şekil 4.11. Yanal adımın Ra değerine etkisi

İlerleme hızı ve devir hızının yüzey pürüzlük değeri üzerine önemli etkisi

bulunmaktadır. İlerleme hızının artması ile yüzeyler daha pürüzlü olmaktadır (Şekil

4.12.).

Şekil 4.12. İlerleme hızının Ra değerine etkisi

Devir hızının yüzey pürüzlülük değeri üzerine etkisi Şekil 4.13.’de görülmektedir.

Devir hızı arttıkça Ra değeri azalmaktadır. En düşük Ra değeri 18000 rpm devir

hızında elde edilmiştir.

 

53

 

Şekil 4.13. Devir hızının Ra değerine etkisi

Dalma derinliği arttıkça Ra değeri artmaktadır (Şekil 4.14.). Bunun sebebinin ise

MDF’nin orta tabakalarına doğru gidildikçe yoğunluğunun ve sertliğinin

azalmasından kaynaklandığı düşülmektedir

.

Şekil 4.14. Dalma derinliğinin Ra değerine etkisi

 

54

 

Talaş kaldırma işlemlerinde talaşın iş parçasından ayrılması, işlenen parçanın

özelliklerine ve kesme koşullarına bağlı olarak farklı biçimlerde gerçekleşmektedir.

Talaş kaldırma işlemlerinde temel amaç; kesici takımın yüksek performansla

istenilen yüzey özelliklerinde, maksimum takım ömründe talaş kaldırabilmesidir

(Işık ve Çakır, 2002). Bu nedenle talaş kaldırmayı etkileyen faktörlerin iyi bilinmesi

ve en etkili bir şekilde uygulanması gerekmektedir (Yalçın, 2002). Ayrıca frezeleme

işlemlerinde parça üretim maliyetlerinin minimum değerlerinin belirlenebilmesi için

kesme hızı, ilerleme ve talaş derinliği gibi talaş kaldırma faktörlerinin optimum

değerlerinin bulunması gerekmektedir ( Gürarda ve Çakır, 1999) .

CNC ile yüzey işlemede Talaş kaldırma oranı (Material Removal Rate-MRR),

ilerleme hızına, kesme genişliğine ve kesme derinliğine bağlıdır. Talaş kaldırma

oranı aşağıdaki denklemle hesaplanmaktadır ( Parashar veMittal, 2006).

 

55

 

1000

fdw× ×= (4.1.) MRR

MRR= Talaş kaldırma oranı (cm³/dk)

w= kesme genişliği (mm)

d=Kesme derinliği (mm)

f = İlerleme Hızı (mm/dk)

Literatürde Ra < 10µm değerlerini kabul edilebilir yüzey pürüzlülük değerleri olarak

belirmişlerdir (Davim, 2009). Bu nedenle talaş kaldırma oranı hesaplamalarında Ra <

10µm değerler kabul edilebilir Ra değerleri olduğu için yeşil ile gösterilmiştir.

(Çizelge 4.4 ). Maksimum talaş oranı (90 cm³/ dk.) , 3 mm yanal adım, 5000 mm/dk

ilerleme hızı, 6mm derinlik ve 18000 rpm devir hızında 79 nolu örnekte elde

edilmiştir. Bu örnek üzerinde maksimum talaş kaldırmada Ra değeri 8,43µm’dir. 61

nolu örnekte ise minimum yanal adım, dalma derinliği ve ilerleme hızında ve

maksimum devir hızında en düşük talaş kaldırma oranı (1 cm³/dk) elde dilmiştir.

Çizelge 4.4. Talaş kaldırma oranı

Örnek noYanal

adım (mm)İlerleme hızı

(mm/dk)Dalma

derinliği (mm)Devir sayısı

(rpm)OrtlamRA (µm

7

a )

Talaş Kaldırma Oranı (cm³/dk)

4 3 5000 6 12000 12,252 9039 3 5000 6 15000 11,854 9079 3 5000 6 18000 8,43 9021 3 5000 4 12000 11,142 6073 3 5000 4 18000 9,184 604 3 5000 4 15000 9,104 6027 3 2500 6 18000 11,6931 3 250

8 450 6 15000 11,29 45

2 3 2500 6 12000 9,3257 3 250

2 450 4 15000 10,188 30

34 3 2500 4 18000 9,804 3080 1 5000 6 15000 9,186 3025 1 5000 6 18000 9,014 3072 3 5000 2 18000 8,738 3036 3 2500 4 12000 7,96 3069 1 5000 6 12000 7,936 3054 3 5000 2 12000 6,872 3038 3 5000 2 15000 5,968 3047 1 5000 4 15000 9,554 2046 1 5000 4 18000 7,656 2028 1 5000 4 12000 7,646 2041 1 2500 6 18000 10,8 1568 1 2500 6 15000 10,2062 1 250

8 150 6 12000 8,96 15

59 3 2500 2 18000 8,0717 3 250

4 150 2 12000 7,21

14 15

4 3 2500 2 15000 6,0565 1 250

2 150 4 15000 9,116 10

67 1 2500 4 12000 8,862 1020 1 5000 2 12000 8,128 1078 1 2500 4 18000 7,642 1012 1 5000 2 18000 6,69 1015 1 5000 2 15000 5,454 1044 3 500 6 15000 11,56 935 3 500 6 12000 9,007

2 90 3 500 6 18000 8,14

52 3 504 9

0 4 12000 9,3353 3 50

8 60 4 15000 8,80

6 3 508 6

0 4 18000 8,7866 1 250

6 60 2 12000 7,16

18 1 2506 5

0 2 15000 6,387 1 250

2 50 2 18000 6,16

71 3 504 5

0 2 12000 10,933

2 30 1 500 6 15000 9,25

45 1 508 3

0 6 12000 8,9313 1 50

8 30 6 18000 8,36 3

10 3 500 2 18000 7,6275 3 50

4 30 2 15000 6,94

16 1 502 3

0 4 15000 8,3076 1 50

2 20 4 12000 7,82

81 1 502 2

0 4 18000 5,966

6 24 1 500 2 12000 6,00

49 1 508 1

0 2 15000 5,5261 1 50

8 10 2 18000 5,192 1

 

56

 

4.2. Rz Açısından Değerlendirme

Rz’daki değişim % 77,65 ‘lik kısım yanal adım, ilerleme, dalma ve devir sayılarının

tek başlarına etkileşimleri, ikili etkileşimleri, üçlü etkileşimleri, dörtlü etkileşimleri

ile açıklanabilmektedir. Bütün faktörlerin Rz değeri üzerinde anlamlı bir etkisi

vardır. Yanal adım* dalma, yanal adım*devir sayısı ve ilerleme*dalma ikili

etkileşimlerinin Rz değeri üzerinde anlamlı bir etkisi yoktur (Çizelge 4.5).

Çizelge 4.5. Rz değeri için varyans analiz tablosu

Değişim Serbestlik Kareler Kareler F P Kaynağı Derecesi Toplamı Ortalaması yanal 1 4137,33 4137,33 124,94 0,000 ilerleme 2 525,05 262,53 7,93 0,000 dalma 2 10166,97 5083,49 153,52 0,000 devir 2 711,70 355,85 10,75 0,000 yanal*ilerleme 2 526,31 263,16 7,95 0,000 yanal*dalma 2 15,37 7,69 0,23 0,793 yanal*devir 2 51,64 25,82 0,78 0,460 ilerleme*dalma 4 206,46 51,62 1,56 0,186 ilerleme*devir 4 730,14 182,53 5,51 0,000 dalma*devir 4 2391,97 597,99 18,06 0,000 yanal*ilerleme*dalma 4 663,52 165,88 5,01 0,001 yanal*ilerleme*devir 4 514,49 128,62 3,88 0,005 yanal*dalma*devir 4 1457,66 364,42 11,01 0,000 ilerleme*dalma*devir 8 643,57 80,45 2,43 0,016 yanal*ilerleme*dalma*devir 8 2114,64 264,33 7,98 0,000

Hata 216 7152,52 33,11 Toplam 269 32009,36 S = 5,75443 R-Sq = 77,65% R-Sq(adj) = 72,17%

 

57

 

 

Şekil 4.15. Rz değeri için uygulanan modelin doğruluk testi

Rz değeri üzerine işleme faktörlerinin önemli derecede Yanal adım ile ilerleme

hızının Rz değeri üzerine etkisi Şekil 4.16.’da görülmektedir. 1 mm yanal adım ve

0,5 m/dk ilerleme hızında en düşük Rz değeri elde edilmektedir.

Şekil 4.16. Rz değerinin yanal adım ve ilerleme hızına göre değişimi

 

58

 

 

Şekil 4.17. Rz değerinin yanal adım ve dalma derinliğine göre değişimi

2 mm dalma derinliğinde 1 mm yanal adımda minimum Rz değeri elde dilmiştir. Rz

değeri dalma derinliği ve yanal adım arttıkça artmaktadır.

 

Şekil 4.18. Rz değerinin yanal adım ve devir hızına göre değişimi  

 

59

 

 

Şekil 4.19. Rz değerinin ilerleme hızı ve dalma derinliğine göre değişimi 

 

Şekil 4.20. Rz değerinin ilerleme hızı ve devir hızına göre değişimi 

 

60

 

 

Şekil 4.21. Rz değerinin dalma derinliği ve devir hızına göre değişimi

En yüksek devir hızında, 1 mm yanal adımda minimum Rz değeri elde edilmiştir

(bkz. Şekil.4.18.). Dalma derinliği arttıkça Rz değeri de artmaktadır. 18000 rpm

devir hızında ve 0,5 m/ dk ilerleme hızında en düşük Rz değeri elde edilmiştir.

İlerleme hızı 2,5 m/dk ‘da tanımlanamayan sebeplerden dolayı değişikliler olmuştur.

4.3. Rq Açısından Değerlendirme

Rq değeri üzerine işletme parametrelerin etkisi Çizelge 4.6.’da gösterilmektedir. Rq

değerindeki değişimin % 71,91’lik kısmı faktörlerin tek başlarına ve birbirleri ile

olan etkileşimleri ile açıklanabilmektedir. Yanal adım, ilerleme, devir ve dalma

derinliğinin Rq değeri üzerinde anlamlı bir etkisi bulunmaktadır.

 

61

 

Çizelge 4.6. Rq değeri için varyans analiz tablosu

Değişim Serbestlik Kareler Kareler F P

Kaynağı Derecesi Toplamı Ortalaması

yanal 1 176.613 176.613 102.61 0.000

ilerleme 2 27.603 13.801 8.02 0.000

dalma 2 574.559 287.280 166.91 0.000

devir 2 14.726 7.363 4.28 0.015

yanal*ilerleme 2 20.456 10.228 5.94 0.003

ilerleme*dalma 4 26.819 6.705 3.90 0.004

ilerleme*devir 4 59.427 14.857 8.63 0.000

dalma*devir 4 114.866 28.716 16.68 0.000

ilerleme*dalma*devir 8 42.626 5.328 3.10 0.002

Hata 240 413.071 1.721

Toplam 269 1470.766

S = 1.31192 R-Sq = 71.91% R-Sq(adj) = 68.52%

Şekil 4.22. Rq değeri için uygulanan modelin doğruluk testi

 

62

 

Şekil 4.23. Rq değerinin yanal adım ve ilerleme hızına göre değişimi

Düşük ilerleme hızında ve yanal adımda en düşük Rq değeri elde edilmiştir. Yanal

adım ve dalma derinliğine göre Rq değişimi Şekil 4.24 ‘te açık bir şekilde belli

olmaktadır.

4.24. Rq değerinin yanal adım ve dalma derinliğine göre değişimi  

63

 

4.25. Rq değerinin yanal adım ve devir hızına göre değişimi

En düşük Rq değeri 18000 rpm devir hızında ve 1 mm yanal adımda elde edilmiştir.

4.26. Rq değerinin ilerleme hızı ve dalma derinliğine göre değişimi

 

64

 

4.27. Rq değerinin dalma derinliği ve devir hızına göre değişimi

Şekil 4.3.6 ‘ya bakıldığı zaman en düşük Rq değerinin 18000 rpm ve 2 mm dalma

derinliğinde olduğu görülmektedir. Dalma derinliği arttıkça Rq değeri artmaktadır.

 

65

 

 

66

 

5. TARTIŞMA ve SONUÇ

Küresel rekabet şartları altında müşteri odaklı üretimin ve estetik tasarımın ön plana

çıktığı mobilya endüstrisinde farklı tasarımlara dayalı üretim her geçen gün daha da

önem kazanmaktadır. Mobilya üretiminin temel hammaddesi olan MDF, CNC

tezgahlarda estetik işlemelere tabi tutulup sadece basit bir üst yüzey vernik veya lake

uygulaması ile son müşteriye teslim edilebilmektedir. Bu nedenle kesme sürecinde

kullanılan işleme parametreleri son ürünün yüzey kalitesini doğrudan etkilemekte ve

ürünün kalitesini belirlemektedir. Bu kapsamda; en iyi verimi, kabul edilebilir kalite

düzeyinde sağlayan işleme şartlarının bilinmesi hedef sanayi işletmeleri için

verimlilik ve maliyet açısından oldukça önemlidir. Çalışma bu kapsam

doğrultusunda yoğunlaşmış, kabul edilebilir yüzey pürüzlülük değerinde en etkin

işleme parametreleri ve talaş kaldırma oranları ortaya konulmuştur.

Bu tez çalışmasında MDF levhaların işlenmesinde etkili parametrelerin neler olduğu

dört faktör kapsamında araştırılmıştır. Bu faktörlerin Ra, Rz ve Rq üzerine etkileri

belirli bir istatistiksel anlamlılık düzeyinde değerlendirilmiş ve değerlendirme

sonucunda ilgilenilen parametrelerin Ra değeri üzerine önemli derecede etkisinin

olduğu belirlenmiştir.

Deney sonuçlarına göre yanal adım ve dalma derinliğinin ikili etkileşimin Ra değeri

üzerine hiçbir etkisinin bulunmadığı görülmüştür. Deney örneklerini işlenmesinde

kullanılan Zig zag takım yolunda uygulanan yanal adım değerleri karşılaştırılmış ve

1 mm yanal adımda en iyi yüzey elde edilmiştir. Fakat 1 mm yanal adım ile işlemede

işleme süresi diğer yanal adım değerlerine göre daha uzun sürmektedir. 3 mm yanal

adımda çok kötü olmayan bir yüzey pürüzlülük değeri ölçülmüştür.

Ra değeri farklı derinliklerde değişiklik göstermiştir. İşleme derinliği arttıkça

pürüzlülük artmıştır. Bunun yanında ilerle hızının artışı ile Ra değeri artmış, devir

hızı arttıkça azalmıştır. En iyi yüzey 18000 rpm devir hızında, 0,5 m/dk ilerleme de,

1 mm yanal adımda ve 2 mm derinlikte elde edilmiştir. Bulunan değerler daha önceki

çalışmalar ile paralellik göstermektedir. Davim vd. 2009, MDF ‘de uyguladığı kanal

açma işleminde de 0,5 m/ dk ilerleme ve 18000 rpm devir hızında en düşük Ra

 

67

 

değerini elde etmişlerdir. 5m / dk ilerleme de ve 18000 rpm devir hızında ise yüksek

Ra değeri elde etmişlerdir.

Bununla birlikte etkinlik ve maliyet avantajları açısından kabul edilebilir Ra

değerinde talaş kaldırma hacmi hesaplanmıştır. Ra < 10 µm altındaki Ra değerlerinde

maksimum talaş kaldırma oranı 90 mm³ / dk elde edilmiştir. Bu hacim 3 mm yanal

adım 6 mm derinlik, 5000 mm/dk ilerleme hızında ancak 18000 rpm devir sayısında

mümkün olabilmiştir. Aynı talaş kaldırma oranının mevcut olduğu durumlarda devir

hızı düştükçe Ra değeri artmaktadır.

Böylece; tasarımların işlenmesi sürecinde farklı işleme parametrelerinin işlenen

yüzey özelliklerine ne şekilde etki ettiği ortaya konulmuştur. Sonuç olarak; sektör

için, deneysel olarak elde edilmiş bilgiler yardımıyla üretim sürecinin

gereksinimlerine göre mevcut kaynaklardan daha yüksek etkinlik seviyesinde

yararlanmak için hangi parametrelerin ne şekilde uygulanabileceğine yönelik bir yol

gösterilmiştir.

Son yıllarda mobilya endüstrisinde tasarımın ön plana çıkmasıyla, MDF’nin CNC

tezgahlarla işlenip melamin kağıtlarla kaplanması ya da lake uygulanması en çok

tercih edilen uygulamalardır. Bu uygulamalarda malzemenin CNC ile işlenmesi

sonrasında ek bir faaliyete gerek kalmadan işleme esnasında uygun yüzey kalitesini

veren işleme parametrelerinin belirlenmesi hem maliyetlerin azalması hem de üretim

süresinin kısalması açısından önem taşımaktadır. Bu nedenle sektör için bu tez

çalışmasının önemli bir kaynak olacağı düşünülmektedir. Ayrıca geleceğe yönelik

çalışmalara öneri olarak; estetik işleme, farklı ahşap türevli levhaların işlenmesi ve

özel işleme uçları ile yüksek hızlı tezgahların daha etkin kullanımı konularında

araştırmalara yoğunlaşılması tavsiye edilebilir.

 

68

 

6.KAYNAKLAR

Aguilera, A., Martin, P., 2001. Machining qualification of solid wood of Fagus Silvatica and Picea Excelsa : cutting forces, power requirements and surface roughness, Holz als Roh-und Werkstoff , 59, 483–488

Aguilera, A., Meausoone, P.J., Martin, P., 2000. Wood material influence in routing operations:the MDF case. Holz als Roh-und Werkstoff, 58, 278-283

Akbulut, T., Ayrılmış, N., 2006. Effect of Compression Wood on Surface Roughness and Surface Absorption of Medium Density Fiberboar. Silva Fennica 40(1),161-167

Akkurt, M., 1996. Bilgisayar Destekli Takım Tezgahları (CNC) ve Bilgisayar Destekli Tasarım ve İmalat (CAD-CAM) Sistemleri. Birsen Yayınları, 400s. İstanbul

Aknouche, H., Outahyon, A., Nouveau, C., Marchal, R., Zerizer, A., Butaud J.C., 2009. Tool wear effect on cutting forces: In Routing Process of Aleppo Pine Wood. Journal of Materials Processing Technology, 209, 2918–2922

Akyüz, K.C., 2006. Avrupa Birliği Sürecinde Türkiye Orman Ürünleri Sanayinin Rekabet Düzeyi. ZKÜ Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 8 (9), 83-94

Anonim. 2006. Dokuzuncu Kalkınma Planı (2007-2013) Ağaç Ürünleri Ve Mobilya Sanayi Özel İhtisas Komisyonu Raporu, www.iso.org.tr/ Documents/MKRaporlar/agac_mobilya.pdf. Erişim Tarihi:12.11.2008

Apaydın, H., 1994. CNC Nümerik Kontrollu Takım Tezgahları Ve Programlanması. Marmara Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi, Birsen Yayınları, 337s.

Aras, R., Budakçı, M., Özışık, Ö., 2007. Tornalama Tekniğinin Ağaç Malzeme Yüzey Pürüzlülüğüne Etkisi. Politeknik Dergisi,10(3), 325-330.

ASME B46.1 (1995) Surface texture. (Surface roughness, waviness, lay). ASME B46 Committee

Aydın,İ., Çolakoğlu, G., 2003. Odun Yüzeylerinde Pürüzlülük ve Pürüzlülük Ölçüm Yöntemleri. Artvin Orman Fakültesi Dergisi,1(2), 92-102

Ayrılmış, N., Korkut, S., Tanrıtanır, E., Winandy, E.J., 2006. Effect of various fire retardants on surface roughness of plywood. Building and Environment 41, 887–892

Bağcı, Ö., 2004. CNC Teknik.Değişim Yayınları, 229s .İstanbul.

Bajic, D., Lela, B., Zivkovic, D., 2008. Modeling Of Machined Surface Roughness and optimization of Cutting Parameters in Face Milling. Metalurgija 47 ( 4), 331-334

Benardos, P.G., Vosniakos, G.C., 2002. Prediction of surface roughness in CNC face milling using neural networks and Taguchi’s design of experiments. Robotics and Computer Integrated Manufacturing, 18,343–354

 

69

 

Bozkurt, A.Y., Erdin, N., 1997. Ağaç Teknolojisi. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi. İ.Ü. Basımevi, 372s. İstanbul.

Costes, J.P., Larricq, P., 2002. Towards high cutting speed in wood milling. Annals of Forest Science. 59, 857–865

Cristina, L., Coelho-Luisa M.H., Carvalho-Jorge M., Martins-Carlos A.V., Costa-Daniel, M., Pierre-Jean, M., 2008. Method for evaluating the influence of wood machining conditions on the objective characterization and subjective perception of a finished surface. Wood Sci Technol, 42, 181–195

Çoğun, C., Özses, B., 2002. Bilgisayar Sayısal Denetimli Takım Tezgahlarında Değişik İşleme Koşullarının Yüzey Pürüzlülüğüne Etkisi.Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi,17(1), 59-75

Çolak, O., 2006. CNC Freze Tezgahı İçin Kesme Parametrelerinin Akıllı Yöntemlerle Elektronik Ortamda Optimizasyonu. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 311s, Isparta.

Davis, E.M., 1962. Machining and Related Characteristics of United States Hardwoods. Technical Bulletin No.1267, Amerika.

Davim, J.P., Clemente V.C., Silva, S., 2009. Surface roughness Aspects in milling MDF (Medium Density Fibreboard). The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 40, 49–55

Davim, J.P., Clemente, V.C., Silva, S., 2008a. Drilling investigation of MDF (medium density fibreboard). Journal of materials processing technology, 203, 537–541

Davim, J.P., Gaitonde, V.N., Karnik, S.R., 2008b. An investigative study of delamination in drilling of medium density fibreboard (MDF) using response surface models. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 37, 49–57

Doğu, D., 2001. Odun Teşhisinin Genel Özellikleri. DOA Dergisi, 7,83-96

Efe, H., Gürleyen, L., 2003. Bazı Ağaç Malzemelerde Kesiş Yönü Kesici Adedi Ve Devir Sayısının Yüzey Düzgünlüğüne Etkileri. Gazi Üniversitesi Endüstriyel Sanatlar Eğitim Fakültesi Dergisi, 11(12),34-44

Engin, S., Altıntas, Y., Amara, F.B., 2000. Mechanics of routing medium density fiberboard. Forest Products Journal. 50 (9),65–69

Eroğlu, H., Usta, M., 2000. Lif Levha Üretim Teknolojisi. Karadeniz Teknik Üniversitesi Orman Fakültesi. K.T.Ü. Matbaası, 351s, Trabzon.

Fujiwara, Y., Fujii, Y., Sawada, Y., Okumura, S., 2004. Assessment of wood surface roughness: comparison of tactile roughness and three-dimensional parameters derived using a robust Gaussian regression fitler. Journal of Wood Science. 50, 35–40

 

70

 

Fujiwara, Y., Fujii, Y., Okumura, S., 2003. Effect of Removel of Deep Valleys on the evaluation of machined surfaces of wood. Forest Products Journal, 53(2), 58-62

Fujiwara, Y., Fujii, Y., Okumura, S., 2005. Relationship between roughness parameters based on material ratio curve and tactile roughness for sanded surfaces of two hardwoods. Journal of Wood Science, 51,274–277

Funck, J.W., Forrer, J.B., Buttler, D.A., Brunner, C.C., Maristany, A.G., 1992. Measuring surface roughness on wood: a comparison of laser-scatter and stylus-tracing approaches. The International Society for Optical Engineering (SPIE), 1821,173-184

Görgüç, B., 2009. Yılı Mobilya Sektör Raporu. www.mobsad.com, ErişimTarihi:10.04.2010

Gurau, L., Mansfield-Williams, H.D., Irle, M.A., 2001. A Comparison of Laser Triangulation and Stylus Scanning for Measuring The Roughness of Sanded Wood Surfaces, Proceedings of The 5th International Conference on The Development of Wood Science, Wood Technology and Forestry, 5th – 7th September 2001, Ljubliana, Slovenia.

Gurau, L., Williams, M.H., Irle, M., 2005. Processing roughness of sanded wood surfaces. Holz als Roh-und Werkstoff. 63,43–52

Gurau, L., Williams, M.H. Irle, M., 2006. Filtering the roughness of a sanded wood surface. Holz als Roh- und Werkstoff. 64,363–371

Gürarda, A, Çakır, M.C., 1999. Yüzey Pürüzlülüğünün Optimum Talaş Kaldırma Faktörleri Ve Üretim Maliyeti Üzerindeki Etkisi. Makina-İmalat Teknolojileri Sempozyumu Bildiriler Kitabı, 14-15 Ekim, Konya.

Gürtekin, A., 1996, Ağaçisleri Rendeleme Makinalarında Kesme ve İlerleme Hızının Ahşap Yüzey Kalitesine Etkisi, Yüksek Lisans Tezi, Dumlupınar Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kütahya.

Hernandez, R.E., Cool, J., 2008. Effects of Cutting Parameters on Surface Quality of Paper Birch Wood Machined Across the Grain With Two Planing Techniques. Holz als Roh- und Werkstoff. 66,147-154

Hızıroğlu, S., 1996. Surface Roughness Analysis of Wood Composites:A Stylus Method. Forest Products Journal. 46( 7/8), 67-72

Hiziroglu, S., Suzuki, S., 2007. Evaluation of surface roughness of commercially manufactured particleboard and medium density fiberboard in Japan. Journal of Materials Processing Technology. 184, 436–440

Hiziroğlu, S., Jarusombuti, S., Fueangvivat, V., 2004.Surface characteristics of wood composites manufactured in Thailand. Building and Environment. 39, 1359 – 1364

Hiziroğlu, S., Kosonkorn, P., 2006, Evaluation of surface roughness of Thai medium density fiberboard (MDF) ,Building and Environment. 41, 527-533

 

71

 

Hoadley, R,B., 2000. Understanding wood: a craftsman's guide to wood technology. Taunton Press.ISBN-1-56158-358-8.Amerika

Iskra, P., Tanaka, C. 2005, The influence of wood fiber direction, feed rate, and cutting width on sound intensity during routing, Holz als Roh - und Werkstoff. 63(3), 167-172

Iskra, P., Tanaka, C. 2006.A comparison of selected acoustic signal analysis techniques to evaluate wood surface roughness produced during routing. Wood Science and Technology. 40, 247–259

Işık, Y., Çakır, M.C., 2002. Tornalama İşlemlerinde Hız Çeliği Takımların Ömürlerini Tamamladığı Anın Tespiti. Uludağ Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi. 7(1), 211-219

İlhan, R., Burdurlu,E., Baykan, İ.,1990.Ağaç işlerinde Kesme Teorisi ve Mobilya Endüstrisi Makinaları. Hacettepe Üniversitesi. Bizim Büro Basımevi.ss.420, Ankara.

İlter, E., Çamlıyurt, C., Balkız, Ö., 2002. Uludağ Göknarı Odununun Yüzey Pürüzlülük Değerlerinin Belirlenmesi Üzerine Araştırmalar, Orman Bakanlığı Yayın No:175,ss.48, Ankara.

İşbilir, F., 2006. Cep İşlemede Takım Yolu Hareketlerinin ve Kesme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğüne Etkilerinin İncelenmesi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi,ss.74, Ankara.

Kaplan,E., 2008. Türkiye’de Orman Ürünleri Talebi İle Arz Kaynaklarının Değerlendirilmesi Ve Endüstriyel Plantasyonların Yeri. www.ogm.gov.tr/yukle/ekaplan.doc . Erişim Tarihi: 14.06.2010

Karakaya, T., 2007. Bilgisayar Tümleşik İmalat Sistemlerinin Türkiye İçin Önemi Ve Türkiye’ Deki Kullanım Alanları. www.turhankarakaya .com/web/goster.aspx?makale_id=183. Erişim Tarihi:15.12.2009

Keturakıs, G., Juodeıkıene, I., 2007. Investigation of Milled Wood Surface Roughness. Materıals Scıence (Medžıagotyra). 13(1), 47-51

Kılıç, Y., Demirci, S., 2003. Sarıçam (Pinus sylvestris L.) ve Kestane ( Castanea sativa Mill.) Odunlarının Yüzey Yüzey Pürüzlülük Değerlerinin Araştırılması. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 16(3), 553-558

Kilic M., Hiziroglu S., Burdurlu E., 2006. Effect of machining on surface roughness of wood. Building and Environment. 41, 1074–1078

Koç, K.H., Koç, R., 2005. Bilgisayar Destekli Üretim ve Türkiye Mobilya Endüstrisinin Geleceği. http://ormanendustri.blogsome.com/category/ mobilya Erişim Tarihi: 26.02.2010

Kopac, J., Sali, S., 2003. Wood:an important material in manufacturing technology. Journal of Materials Processing Technology. 133,134-142

 

72

 

Korkut, S., 2005. Yüzey Pürüzlülüğü Çalışmaları. Ahşap Teknik, Ahşap-Araştırma-Teknoloji-Endüstriyel Tasarım ve Mobilya Dergisi. 10,10-16

Kurtoğlu, A., 1981. Odunun İşlenme Özellikleri. İ.Ü Orman Fakültesi Dergisi (B serisi). 31(2), 179-1999

Kurtoğlu, A., Koç, K.H., Erdinler, E.S., Sofuoğlu, S.D., 2009. Türkiye Orman Ürünleri Endüstrisinin Yapısal ve Eğitsel Sorunları. II.Ormancılık’ta Sosyo-Ekonomik Sorunlar Kongresi, 76-186, Isparta

Lemaster R.L., Beall F.C., 1993. The use of dual sensors to measure surface roughness of wood-based composites. Proceedings of the 9th Inter.Symp.on Nondestructive testing of wood .Forest Products Society, 123-130, Madison.

Lemaster, R.L., Beall F.C., 1996. The use of an optical profilometer to measure surface roughness in medium density fiberboard. Forest Products Journal. 46( 11/12), 73-78

Lin, A.C., Lin, S.Y., 1999. Computer-aided mold engraving: from point-data smoothing, NC machining, to accuracy checking, Journal of Materials Processing Technology. 86,101–114

Lin, R.J.T., Houts, J. V., Bhattacharyya, D., 2006. Machinability İnvestigation of Medium-Density Fibreboard. Holzforschung. 60,71-77

Lou, M.S., Chen, J.C., Li, C.M., 1998. Surface Roughness Prediction Technique For CNC End-Milling. Journal of Industrial Technology. 15(1), 1-6

Lundberg, I.A.S., Porankiewicz, B., 1995. Studies of non-contact methods for roughness measurements on wood surfaces. Holz als Roh-und Werkstoff. 53,309-314

Magoss, E., 2008. General Regularities of Wood Surface Roughness. Acta Silv. Lign. Hung. 4 , 81-93

Malkaçoğlu, A., Özdemir, T., 2006. The Machining Properties of some hardwoods and softwoods naturally grown in eastern black sea region of turkey. Journal of materials processing technology. 173 (3), 315-320

Malkoçoğlu, A., 2007. Machining properties and surface roughness of various wood species planed in different conditions, Building and Environment. 42, 2562-2567

Mitchell, P., Lemaster, R., 2002. Investigation of machine parameters on the surface quality in routing soft maple. Forest Products Journal. 52(6),85–90.

Nanfara, F., Uccello, T., Murphy, D., 2002. The CNC Workshop, A multımedia Introduction to Computer Numerical Control. SDC Publications. 378p. Amerika

Nemli, G., Akbulut, T., Zekoviç, E., 2007. Effects of Some Sanding Factors on the Surface Roughness of Particleboard. Silva Fennica. 41(2), 373–378.

 

73

 

Ohuchi, T., Murase, Y., 2005. Milling of wood and wood-based materials with a computerized numerically controlled router IV: development of automatic measurement system for cutting edge profile of throw-away type straight bit. J Wood Sci. 51, 278–281

Ohuchi, T., Murase, Y., 2006. Milling of wood and wood-based materials with a computerized numerically controlled router V: development of adaptive control grooving system corresponding to progression of tool wear. Journal of Wood Science. 52,395–400

Özalp, M., Gürtekin, A., Ordu, M., 2006. Lazerle Ahşap Oyma ve Süsleme. Dumlupınar Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 1,177-188

Parashar, B.S.N., Mittal, R.K., 2006. Elements of Manufacturing Processes. PHI Learning Pvt. Ltd., 2004 , New Delhi, 496pp.

Philbin, P., Gordon, S., 2006. Recent research on the machining of wood-based composite materials. International Journal of Machine Tools and Manufacture. 1(2),186–201

Prakasvudhisarn, C., Kunnapapdeelert, S., Yenradee, P., 2009. Optimal cutting condition determination for desired surface roughness in end milling.  The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 41, 440–451

Rıchter, K., Feıst, W.C., Knaebe, T., 1995. The effect of surface roughness on the performance of fınıshes. Part 1. Roughness characterızatıon and staın performance. Forest Products Journal. 45(7/8), 91-97

Sadoh, T., Nakato, K., 1987. Surface properties of wood in physical and sensory aspects. Wood Science and Technology. 21,111–20.

Sakarya, N., Göloğlu, C., 2006. Taguchi yöntemi ile cep işlemede kullanılan Takım yolu hareketlerinin ve kesme Parametrelerinin yüzey pürüzlülüğüne Etkilerinin belirlenmesi. Gazi Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi. 21(4), 603-611

Sakarya, N., 2005. Cep İşlemede Takım Yolu Hareketlerinin ve Kesme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğüne Etkilerinin İncelenmesi., Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi , ss.75,Zonguldak.

Sofuoğlu, S.D., Kurtoğlu, A., 2006. Masif Ağaç Malzemenin İşlenmesinde Fire Oranları. Dumlupınar Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü 11;189-204

Sofuoğlu, S.D., 2008. Bazı Yerli Ağaç Türü Odunlarının İslenme Özelliklerinin Yüzey Kalitesi Üzerine Etkileri. İstanbul Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, ss.243, İstanbul.

Stewart, H.A., 1992. High-temperature halogenation of tungsten carbide–cobalt tool material when machining MDF. Forest Products Journal. 42 (10), 27–31

Stumbo, D.A., 1963. Surface texture measurement method. Forest Products Journal, 17(7), 299-303

 

74

 

Sütçü, A., Güntekin, E., Özdemir, G., Şahin, H.T., 2008. Cnc İle İşlenen Yüzeylerde Yüzey Kalitesinin Taguchi Deney Tasarımı İle İyileştirilmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri 1255-M-06 Nolu proje (yayınlanmamış proje raporu)

Tutar, M., 2008. CAD/CAM’in CNC Takım Tezgahlarına Entegrasyonu. UOS Teknik Eğitim Fakülteleri VII. Öğrenci Sempozyumu.

Usta, İ., Demirci, S., Kılıç, Y., 2007. Comparison of surface roughness of Locust acacia (Robinia pseudoacacia L.) and European oak (Quercus petraea (Mattu.) Lieble.) in terms of the preparative process by planing. Building and Environment. 42, 2988–2992

Vorburger, T.V., Rhee, H.G., Renegar, T.B., Song, J.F., Zheng, A., 2007. Comparison of optical and stylus methods for measurement of surface texture. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 33, 110–118

Whitehouse, D.J., 2002.Surfaces and their measurement. Taylor ve Francis Book Ltd.ISBN 1-56032-969-6

Yağmur, L., 2004. Tasarım ve imalatta CNC ve CAD/CAM sistemlerinin fonksiyonları. TÜBİTAK - UME, www.turkcadcam.net/rapor/imalatta-cadcam/index.html. Erişim Tarihi: 26.02.2010

Yalçın, B., 2002. Yüksek Hız Çeliği Kesici Takım Üzerine Yapılan Titanyum Nitrür Kaplamanın Kesici Takım Performansına Etkilerinin İncelenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi,109, Isparta.

Yeniçeri, B., 2008. Mobilya Sektör Raporu. Dış Ticaret Müsteşarlığı İhracat Geliştirme Etüd Merkezi ,www.igeme.gov.tr. Erişim tarihi: 10.01.2009

 

 

 

 

 

 

 

 

ÖZGEÇMİŞ

Adı Soyadı : Ümmü KARAGÖZ

Doğum Yeri ve Yılı: ALANYA / 1984

Medeni Hali : Bekar

Yabancı Dili : İngilizce

Eğitim Durumu (Kurum ve Yıl)  

Lise : Alanya Süper Lise ( 1998-2002)

Lisans : Abant İzzet Baysal Üniversitesi Orman Fakültesi, Orman Endüstri

Mühendisliği Bölümü (2002-2006)

Yüksek Lisans : Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Orman

Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı, (2007-2010)

Çalıştığı Kurum/Kuruluşlar ve Yıl:

1- Vekil Öğretmenlik, Kirazlı İlköğretim Okulu, DÜZCE, 2006-2007

2- Orman Endüstri Mühendisi, Çelik Mobilya ve Dekorasyon, Alanya, 2007-2008

3- Orman Endüstri Mühendisi, PEKSAN Orman Ürünleri Ltd.Şti, ISPARTA, 2009

4- Proje Asistanlığı, 109O432 Nolu TUBİTAK projesi

Aldığı Eğitimler ve Sertifikalar:

1‐ Bilgisayar Destekli Tasarım programı Artcam Pro 2009 eğitime katılım belgesi. 2009 Firma: Çağ CAD/CAM, İstanbul

2-CNC programlama Kursu 2009, Kurum: SDÜ CAD / CAM Merkezi , Isparta

Mesleki üyelikler:

Orman Mühendisleri Odası, 2007-

Katılınan Çalıştay, Seminer ve Sempozyumlar:

1-Raportör, Kırsal Alanda Kadın Çalıştayı , 2009, Denizli 2-Sözlü sunum, III.Ulusal Ormancılık Kongresi Artvin..20-22 Mayıs 2010, Artvin

 

75

 

 

76

 

Yayınları:

1- Sütçü, A., Karagöz , Ü., 2010 .Orman Endüstri Mühendisliği Alanında Türk

Bilim Adamlarınca Yapılmış Çalışmalar ve Geleceğe Yönelik Eğilimler. III.Ulusal

Ormancılık Kongresi Artvin. 20-22 Mayıs 2010

2- Akgül M., Şen S., Ateş S.,Korkut S., Karagöz Ü., 2006. Antalya-Alanya

Yöresindeki Bazı Orman Yan Ürünlerinin Değerlendirme Olanakları. I.Uluslararası

Odun Dışı Orman Ürünleri Sempozyumu KTÜ Trabzon.

Proje:

1- TUBİTAK-109O432 ; Ahşap Panellerin CNC Freze İle Estetik İşlenebilirliği ve

Yüzey Kalitesinin İstatistiksel Tahminlenmesi, TÜBİTAK Hızlı Destek Projesi,

(Bursiyer Öğrenci), Kabul:01.10.2009 [devam ediyor]